JP3448061B2 - 自動連続ランダムアクセス分析システムおよびその構成要素 - Google Patents

自動連続ランダムアクセス分析システムおよびその構成要素

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カニユースケ，ウイリアム・ジエイ・ザ・サード
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メリアム，リチヤード・エー
ムーア，ラリー・ダブリユ
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シユミツト，リンダ・エス
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ボート，ジエイムズ・エー
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ウオールフオード，ロバート・エー
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Description

【発明の詳細な説明】 本出願は、1992年３月27日に出願された米国特許出願
第07/859218号の一部継続出願である。本出願は、すべ
て、1992年３月27日に出願された米国特許出願第07/859
218号の一部継続出願である、1992年７月20日に出願さ
れた米国特許出願第07/915162号、第07/915163号、第07
/915164号、第07/915166号、第07/915167号、第07/9151
68号、第07/916425号、第07/916551号、第07/916556
号、第07/916737号、第07/917253号、第07/917634号の
各出願の一部継続出願でもある。本出願は、すべて、19
92年３月27日に出願された米国特許出願第07/859218号
の一部継続出願である、1993年３月18日に出願された米
国特許出願第08/027268号、第08/027270号、第08/02738
7号、第08/027388号、第08/027481号の各出願の一部継
続出願でもある。本出願は、1992年３月27日に出願され
た米国特許出願第07/859218号の一部継続出願である199
2年７月20日に出願された米国特許出願第07/917634号の
一部継続出願である、1993年３月18日に出願された米国
特許出願第08/027269号の一部継続出願でもある。本出
願は、1992年３月27日に出願された米国特許出願第07/8
59218号の一部継続出願である1992年７月20日に出願さ
れた米国特許出願第07/916556号の一部継続出願であ
る、1993年３月18日に出願された米国特許出願第08/027
482号の一部継続出願でもある。
発明の分野 本発明は、自動分析システムと、液体試験標本を分析
する方法とに関する。他の態様では、本発明は、複数の
検定、特に異種免疫学的検定または同種免疫学的検定、
あるいはその両方を同時に実施することができ、システ
ムにいつでも追加的あるいは択一的に標本を装入できし
かも連続的な検定動作を維持できる点で連続システムで
もある、ランダムアクセスシステムに関する。他の態様
では、本発明は、そのようなシステムに組み込まれ、か
つそのようなシステムによって使用される様々な構成要
素に関する。
発明の背景 自動分析システム 標本を化学的、免疫化学的、生物学的に試験する様々
な既知の臨床分析計が利用可能であるが、臨床技術は、
新しいレベルのサービスを提供するために臨床研究所に
対する要求が増大しているために急速に変化している。
このような新しいレベルのサービスは、労務費などの操
業費用を低減させるためにより費用有効なものでなけれ
ばならず、試験結果のターンアラウンド時間を短縮して
患者の入院期間を短縮すると共に外来治療の効率を高め
なければならない。分析装置および手順を近代化するに
は、臨床研究所に課される増大する課題を満たすために
ワークステーションを統合する必要がある。
一般に、試験標本の分析は、一つまたは複数の試薬を
含む試験標本を一つまたは複数のアナライト（analyt
e）に対して反応させるものであり、多くの場合、分析
が各試験標本に対して選択的に実施されることが望まし
い。しかし、処理量だけでなく様々な分析の数および頻
度に関して臨床研究所に課される要求が高いために、正
確な分析結果と、多重試験メニューの使い勝手と、試薬
および流体の低損失および消費量と、有益で重要なもの
として連続的な高処理量とを組み合わせることができる
自動分析システムを提供する必要がある。
現行の自動臨床分析システムは、以前のシステムの精
度と比べて大幅に改良された精度の分析結果を提供す
る。現行のシステムでは、試験標本の分析では通常、試
験標本と一つまたは複数の試薬とを含む反応混合物が形
成され、反応混合物は次いで、試験標本の一つまたは複
数の特性に関してある装置によって分析される。自動臨
床分析計を使用することによって、技術者が実施すべき
作業が減少したため、研究所の手順の効率が向上した。
自動臨床分析計は、ずっと迅速に結果を提供し、同時に
多くの場合、オペレータまたは技術者のエラーをなく
し、したがって様々な試験の精度および再現性を向上さ
せる。現在研究所のルーチン試験に利用されている自動
臨床分析計は、様々なオペレーティングステーション間
で液体標本の容器を輸送するように設計された輸送シス
テムまたはコンベアシステムを含む。たとえば、試験標
本を含む反応チューブまたはキュベットは、試薬充填ス
テーション、混合ステーション、反応形成ステーショ
ン、検出ステーション、分析ステーションなどを通過す
ることができる。しかし、そのような現行の輸送システ
ムは、輸送が一方向であり、反応チューブまたはキュベ
ットが、装置に挿入された後、分析が行われるまでアク
セスなしで通過しなければならないという点で融通性に
欠ける。さらに、システムに最初の標本が装入された
後、単一の動作サイクル中には、最初に装入された標本
にしか試験を実施できず、長い期間にわたって動作を継
続できるように動作サイクル中に代替標本または追加標
本を装入することができないという点で、現行の輸送シ
ステムではバッチ式動作しか許容されない。
多重試験メニューの使い勝手に関しては、Abbott IM
x(R)分析計やAbbott TDx(R)分析計（Abbott Laborator
ies社、米国イリノイ州アボットパーク）など現在利用
可能ないくつかの自動臨床分析計は、様々な異なる検定
ステップを必要とする手順を使用する。このような現行
のシステムは通常、検定プロセス中の反応混合物の光学
的変化の検出および測定に依存する。たとえば、単一波
長蛍光または多重波長蛍光を使用するいくつかの公知の
技術には、同種免疫学的検定技術を使用する蛍光偏光免
疫学的検定（FPIA）、異種免疫学的検定技術を使用する
微粒子酵素免疫学的検定（MEIA）などが含まれる。Abbo
tt IMx(R)分析計上で使用されているようなMEIA技術
は、より高い感度を必要とする高分子量アナライトおよ
び低分子量アナライトに使用され、Abbott TDx(R)分析
計上で使用されているようなFPIA技術は主として、より
低い低分子量のアナライトに使用される。このようなシ
ステムで前面蛍光計を使用して、MEIA検定で生成される
蛍光生成物が定量化され、蛍光偏光光学システムを使用
して、FPIA検定での抗体とのトレーサ結合の度合いが定
量化される。試験標本は、Abbott IMx(R)分析計やAbbo
tt TDx(R)分析計などある種のこのようなシステムにお
いて、分注プローブと、標本を処理できるように位置決
めする回転カルーセルとを含むロボットアームによって
自動的に処理される。このようなシステムは通常、定型
的な免疫学的検定でも特殊な免疫学的検定でも完全自動
免疫学的検定試験機能を提供する小型の卓上分析計であ
る。このようなアイソトープを用いない方法は、放射能
処分問題を解消し、試薬の有効期間を延長し、同時に複
数の異なる検定の様々な要件を満たす。現在利用可能な
これらの臨床分析計は、以前のシステムおよび慣習と比
べてある程度改良された多重試験メニューの使い勝手を
提供するが、これらのシステムが、複数の標本の分析を
可能にし、後で反応混合物を形成できるように試験標本
へのアクセスを可能にするが、一度に１種類の分析しか
実施できない、一方向専用システムまたはバッチ分析計
であるという点で、現行の分析計は依然として制限され
ている。したがって、複数のアナライトに対して複数の
試験標本を分析できるようにするランダムアクセス分析
計を提供すれば向上が図れる。そのようなランダムアク
セス分析計で連続動作が可能であり、すなわち、システ
ムによる分析動作時に、分析動作に割り込まずに分析用
の追加標本または代替標本を装填できればさらに向上が
図れる。
現行の自動臨床分析計での試薬および流体の消費量お
よび損失に関しては、これらの分析計の共通の特徴は、
分注のために、装置自体内に様々な試薬を含み、あるい
は装置近傍に配置された様々な試薬を含むことである。
これらのシステムでは、バルク形態の液体試薬が、試験
標本に対して実施すべき様々なタイプの試験向けに選択
され、装置内または装置近傍に貯蔵される。現行の自動
分析計には、実施すべき試験のタイプに応じて異なる試
薬を混合できるように、ポンプなどの試薬供給装置が
弁、制御機構、分注機構と共に含まれている。たとえ
ば、前述のAbbott IMx(R)分析計などある種のこれらの
現行の分析では、試験標本の分析に必要なすべてのステ
ップが自動的に実行され、これらのステップには、検定
が確実に実行されて完了し有効な結果がもたらされるよ
うにサブシステムの多数の検査が含まれる。特にAbbott
IMx(R)では、MEIA方法での蛍光強度およびFPIA方法で
の偏光の定量化と、最終的なデータ縮小は、完全に分析
計上で自動化され、結果は、分析計によって印刷され、
データを自動的に収集するのに適した手段を通じて研究
所のコンピュータによってアクセスすることができる。
Abbott IMx(R)など現行の自動臨床分析計のこの様々な
態様は、試薬および流体の消費量および損失を制限する
うえで助けとなると共に、他の利点を提供する。しか
し、このような利点を用いた場合でも、分析システムで
の試薬および流体の消費量および損失を改良することが
望ましい。さらに、これによる消費量および損失のその
ような改良と、連続動作、結果の精度、試験メニューの
使い勝手の諸利益が組み合わされば、従来技術は大幅に
改良されるであろう。
自動分析システムでの連続的な高処理量に関しては、
従来のシステムは、このような望ましい特性を提供する
ことができなかった。従来の自動分析システムでは、シ
ステムには最初、複数の試験標本が装入される。標本は
次いでそれぞれ、システムによる完全な試験サイクル中
に試験される。このようなシステムに最初に装填できる
標本の数はかなり多いが、システムが最初の負荷を試験
しているのと同時にシステムに追加試験標本を装填する
ことはできない。追加標本が装填できるのは、前の標本
の負荷試験が完了してからである。このようなシステム
での処理量を増加させるには、場合によってはシステム
が他の標本を試験している間にいつでも追加標本を装填
できるようにする自動分析システムを提供すると有利で
ある。そのようなシステムが正確な結果、多重試験メニ
ューの使い勝手、試薬および流体の低損失および消費量
をもたらし、同時に標本の連続アクセスおよび標本の試
験を可能にすることができればさらに有利である。従来
のシステムはこれらの利点を提供することができなかっ
た。現行の自動連続ランダムアクセスシステムはすべて
のこれらの利点を提供する。本発明は、これらの利点だ
けでなく、このようなシステムの特定の態様、部品、動
作に関する他の改良も提供する。
特定の態様、部品、動作 自動臨床分析計の特定の態様、部品、動作に関する前
述の利益および利点（すなわち、正確な分析結果、多重
試験メニューの使い勝手、試薬および流体の低消費量お
よび損失、連続的な高処理量）だけでなくその他の利益
および利点によっても従来技術が改良される。
A.検出システム： たとえば、改良された分析計は、同種検定と異種検定
を共に実施する機能を組み込むことができる。同種検定
を実施する自動分析装置、試験標本セル中の抗原と抗体
との間の反応によって形成され光散乱中心を形成する沈
殿物の検出、免疫学的結合反応を検出する方法および装
置は当技術分野で公知である。そのような装置および方
法はたとえば、抗体が吸収できる光を使用することによ
って抗原・抗体反応の前後に抗体による液体媒体の吸収
を測定するステップと、吸収の差を算出するステップと
を含む。このように、結合の有無は、液体媒体の光吸収
に影響を及ぼす抗体の濃度が結合反応によって低減され
ることに基づいて検出される。同種検定を実施する方法
および装置の場合と同様に、この手順では、後で行う分
析のために反応混合物から固体相を分離する必要はな
い。たとえば、標本中の蛍光粒子によって、強度が光線
の強度および標本中の蛍光粒子の濃度の関数である蛍光
状態が発生するように、標本上に光源を合焦させること
によって、標本分析計を使用して液体試験標本中の比較
的少量の臨床的に重要な化合物を定量する異種検定も知
られている。検出器は、光線によって励起された粒子の
蛍光放出を形成する光量子を検出する。固体相材料を標
本に導入する場合、その後、後で行う分析のために、お
よび後で蛍光放出を検出し測定することができるよう
に、反応混合物から固体相を分離する必要がある。自動
臨床分析計では、様々な同種検定および異種検定を同じ
標本に対して選択的にかつ同時にランダムアクセス的に
実施する装置および方法を組み込むと有利である。その
ような装置および方法では、同種検定技術と異種検定技
術を共に使用して各標本が少なくとも一つのアナライト
に対して分析される複数の液体標本の分析が可能であ
る。
B.シリンジバブルフラッシャ： 自動臨床分析計の特定の態様、部品、動作に関する他
の可能な利益および利点には、自動分析計内の流体の精
度が含まれる。検定手順中のそのような精度は、分析計
によって流体を吸入し吐出する精度に密に関係してい
る。分析計内のシリンジまたは類似の装置は吸引ステッ
プおよび吐出ステップを実施できるが、従来のシリンジ
の性能は、シリンジ中の気泡の存在によって著しく低下
することが多い。そのようなシリンジの既存の構成およ
び設計は、そのような気泡を除去する効率的な手段を提
供することができない。たとえば、シリンジを急激にた
たくことなど、比較的非効率的で厄介な様々な手動技術
および取り扱いを使用してシリンジから気泡を流出させ
ている。したがって、厳密で正確な吸入ステップ、吐出
ステップ、気泡流出ステップを実施し、同時に、以前に
流体システムから気泡を自動的に完全に流出させる際に
出会った問題を回避するシリンジまたは類似の装置を含
む流体システムを自動臨床分析計に設ける必要があり、
そうすることによって従来技術が改良される。
C.反応容器およびローダ： また、自動分析計では、試験標本および試薬の装填お
よび取り扱いを容易にすると有利である。そのような装
填および取り扱いは特に、試験標本および試薬が様々な
形状および寸法の容器に含まれ、それらの標本および試
薬を分析計に供給しなければならないときに問題となる
恐れがある。本発明では、試験標本および試薬を操作す
るシステムで使用される特定の容器のために装填および
取り扱いがより容易であり、さらに、これらの標本およ
び試薬ならびに反応プロセスの処理が容易である。本発
明は、これらの標本および試薬用の使い捨て容器と、汚
染物質の影響を受けない貯蔵などその他の利点も提供す
る。
D.試薬キャップアクチュエータ： 自動臨床分析計の特定の態様、部品、動作に関するそ
の他の利益および利点が可能である。システム容器から
の高価な試薬の蒸発を低減させる従来の方法では、手動
操作を使用して試薬容器にキャップを装着すると共に、
液体アクセスサイクル中に開放され、次いで開放力を除
去することによって再密封することができる様々な他の
再閉鎖容器キャップが使用されている。これらの点に関
してコンピュータ制御式ロボット装置で手動介入のニー
ズを代替させる装置および方法を提供すれば自動臨床分
析計が改良される。そのような装置は、試薬の蒸発を最
小限に抑えることができれば有益で有利であろう。
E.カートリッジ、フィーダ、カートン： 自動臨床分析計の特定の態様、部品、動作の他の利益
および利点も望ましい。診察分野では現在まで、それぞ
れ、カートリッジ、試薬パック、標本容器をバッチ半自
動分析計に手動で装填することを必要とする、いくつか
のタイプのシステムが通常使用されている。自動連続ラ
ンダムアクセス分析システムでは、体積および信頼性の
問題に対処する際、そのような品目の手動での装填はさ
らに複雑になる。その場合、カートリッジなどの管状部
品を供給し、開放端が上向きになるようにカートリッジ
を配向させることができる自動フィーダをこのような自
動分析計に組み込めば自動分析計が改良されることは明
らかである。複数のカートリッジの自動カートリッジフ
ィーダホッパは、複数のカートリッジをカートリッジ梱
包システムから直接ホッパフィーダシステムに装填する
ことができ、そのため、カートリッジの個別の手動供給
をなくし、自動診察システム内の信頼性を確保するの
で、オペレータ時間をかなり節約し、エラーをかなり少
なくする。その上、システムと共に利用される反応容器
の取扱いと装填を容易にするため、システム中に様々な
取扱いおよび装填手段を設けると有利である。
F.標本容器セグメント： 本発明はさらに、特定の容器を装填する有利な機構を
提供する。この機構は、ある種の例では小型の不均一な
容器が必要なので非常に重要である。多数のこのような
容器を使用しなければならない場合、容器の装填および
位置決めが主として手動で行われる場合にオペレータが
分析計への妥当な供給を維持することは、不可能ではな
いにせよ困難になる。本発明は、改良された容器と、容
易な連続装填・処理機能を可能にする装填機構を提供す
る。
G.光学的制御システム： 改良すると有益である他の態様は、自動分析計で使用
される光学系および光学制御機構である。このようなシ
ステムが実施する測定およびその他の動作では、相対的
光学特性の判定が使用されることが多い。このような測
定および動作は光学システムの態様に依存するので、光
学システムは、特に、光学的測定だけでなく複数の同時
動作も実施される自動連続システムで、確実に機能しな
ければならない。
H.スマートワッシュ： 自動分析計における一つの問題は、標本、試薬、その
他の流体によるキャリオーバまたはそれらのクロス汚染
であった。通常、このような装置では、それぞれの異な
る流体物質を切り替える際、ステップの合間に、ある形
態の洗浄液を使用して装置が洗浄される。以前に使用さ
れたこの手法は多くの場合、可能な汚染の最悪ケースに
対処するために洗浄液の量を最大にするためのものであ
った。汚染を防止するために可能な汚染の程度に応じて
動作し、しかも洗浄液およびその他の資源を節約する可
変洗浄機構を提供すれば、向上が図れる。
I.化学発光試験： 化学発光試験は一般に知られている。実際、化学発光
試験はある種の自動分析システムで使用されている。し
かし、化学発光試験は連続ランダムアクセスシステムで
は使用されていないようである。化学発光試験に適した
連続ランダムアクセス分析システムを提供すると有利で
ある。
J.標本セグメント容器： 自動分析計システムと共に使用される多くの場合異な
る寸法および構造の容器は、特殊な問題をもたらす。こ
のような容器およびその内容物を追跡するにはかなりの
資源が必要であった。容器を操作し識別する手段を自動
分析システムに設けると有利である。
K.液位センサ： 有利に改良された自動臨床分析計の他の態様は、液体
測定システムである。特に、このような分析器では、様
々な標本容器中の液体液位を検知するために使用される
液位検知機構が望ましい。本発明は、液体測定を可能に
する新規の液体液位検知システムを提供する。このよう
なシステムは当技術分野における改良である。
本発明、すなわち自動連続ランダムアクセス分析シス
テムおよびその構成要素は、従来技術の自動臨床分析計
にはなかった一次機能と提供する。すなわち、現行のシ
ステムは、正確な分析結果機能と、多重試験メニューの
使い勝手と、試薬および流体の低損失および消費量と、
連続的な高処理量とを組み合わせる。本発明は、これら
の機能を提供するので、従来技術を大幅に改良する。し
かし、本発明は、これらの機能だけでなく、従来のシス
テムに勝る他の利益および利点も提供する。そのような
利益および利点は、ある種の例では、自動連続ランダム
アクセス分析システムの特定の態様、部品、動作に関す
るものであり、その特定のシステムと多数の様々な応用
分野を大幅に向上させる。
発明の概要 本発明の自動分析システムは、複数の試験標本に対し
て二つ以上の検定を同時に、かつ連続的にランダムアク
セス的に実施することができる。特に、本発明の自動免
疫検定分析システム装置は、変更可能な別々のソフトウ
ェアモジュールを介して連続的に実行されるいくつかの
異なる検定群を含む統合されたサブアセンブリからなる
マイクロプロセッサベースのシステムとみなすことがで
きる。このマイクロプロセッサベースのシステムは、２
自由度のロボットアーム分注器と、二方向へ回転するカ
ルーセルを使用して標本を処理する。インキュベーショ
ン、洗浄、標本希釈など重要な検定ステップは、分析計
によって自動的に予定どおりに実施される。システムが
行うスケジューリングによって、キッティング（kittin
g）動作と処理動作が互いに独立するので、必要に応じ
て連続動作を行うことができる。連続動作において、キ
ッティング領域に配置される標本を追加し、あるいはキ
ッティング領域に配置された標本を変更する必要がある
場合でも、スケジューリングは、システムに最適な処理
量を最小時間で処理させるように機能する。
本発明によれば、複数の液体標本の複数の検定を同時
に実施できる自動連続ランダムアクセス分析システムが
提供される。本発明は、複数の液体標本向けに様々なス
ケジューリングされる方法を実施できるようにする。本
発明は、キッティング手段により、検定反応シーケンス
を開始せずに液体標本と試薬を別々に反応容器へ移送す
ることによって単位用量ディスポーザブルを生成するこ
とができる。キッティングされた複数の単位用量ディス
ポーザブルは、キッティング手段から処理領域へ移送さ
れ、そこで、反応容器内で独立の各標本ごとにアリコー
トが一つまたは複数の液体試薬とそれぞれの異なる回数
だけ混合され、独立の反応混合物が形成される。そのよ
うなキッティングおよび混合の独立のスケジューリング
は、複数の反応混合物のインキュベーション時に同時に
かつ独立に行われる。
本発明のシステムは、複数のスケジューリング済み検
定が行われる任意の順序で複数のスケジューリング済み
検定を実施することができる。インキュベートされた反
応混合物は、事前にスケジューリングされた少なくとも
二つの検定手順によって独立にかつ個別に分析される。
本発明の自動連続ランダムアクセス分析システム装置
は、キッティングまたは試薬と標本との混合、あるいは
その両方に適した移送分注手段によって同心状に取り付
けられ操作される標本カップカルーセルと試薬パックカ
ルーセルと反応容器カルーセルとを含むフロントエンド
カルーセルアセンブリで構成される。キッティングされ
分注された反応容器は、温度を維持する制御された環境
を含み試薬の混合およびインキュベーション用のタイミ
ングをもたらす処理のワークステーションへキッティン
グされ分注された反応容器を移送する手段を提供する移
送ステーションを通じて移送される。インキュベートさ
れた反応混合物を分析するために単位用量ディスポーザ
ブル手段中の様々な標本およびキッティングされた試薬
用にスケジューリングされた少なくとも二つの検定手順
装置が提供される。単位用量ディスポーザブル反応容器
は、使い捨て反応容器をシステムから取り除く手段を含
む移送ステーションの動作によって処理カルーセルから
取り除かれる。
本発明の他の利点および新規の特徴は、その一部が以
下の説明に記載されており、これは、当業者には、以下
から明らかになり、あるいは本発明を実施することによ
って理解されよう。本発明の目的および利点は、すべて
の等価物を含めて、以下の内容および添付の請求の範囲
で具体的に述べる典型的な組合せによって得ることがで
きる。
図面の簡単な説明 第１図は、システムキャビネット、露出されたフロン
トエンドカルーセル、コンピュータ画面、キーボードを
示す自動分析システムの等角図である。
第２図は、自動分析システム装置のフレームおよびキ
ャビネットの等角図である。
第３図は、自動分析システムの水または緩衝液、ある
いはその両方の供給システムと、液体および固体の廃棄
物の容器を示す第１図および第２図の下方キャビネット
の平面断面図である。
第4A図は、自動分析システム装置を詳しく相対位置で
示すために構成要素カバーが取り外された自動分析シス
テムの平面断面図である。
第4B図は、フロントエンドカルーセルの要素の分離部
分断面を示す自動分析システムの前面立面図である。
第５図は、取り外された自動分析システムのフロント
エンドカルーセルの駆動要素および案内要素の分離断面
平面図である。
第６図は、一方がFPIA読取り用の位置にある二つの反
応容器が所定の位置に配置された自動分析システムの処
理カルーセルの分離断面側面図である。
第７図は、自動分析システムのプローブ、プローブア
ーム、分注器の分離等角図である。
第８図は、自動分析システムのプローブアームワイヤ
リングセンサ手段の概略側面図である。
第9A図は、反応容器を主カルーセルから移送ステーシ
ョンへ移送するために、該反応容器に係合している自動
分析システムの移送要素の断面側面図である。
第9B図は、自動分析システムの移送ステーションの斜
視側面立面図である。
第10図は、第１の検定で実施すべき活動のシーケンス
を示すブロック図である。
第11図は、第２の検定で実施すべき活動のシーケンス
を示すブロック図である。
第12図は、公称インキュベーション期間と可変インキ
ュベーション窓とを備えるものとして二つの活動間のイ
ンキュベーション期間を示すブロック図である。
第13図は、それぞれ、フレキシブルプロトコル技術の
規則を反映する、それぞれの異なる組合せの活動および
インキュベーション期間を示す１組の六つのブロック図
である。
第14図は、分注活動用のタイミングプロトコルを示す
ブロック図である。
第15図は、磁気粒子捕捉技術用の化学発光読取り装置
と膜粒子捕捉技術用の化学発光読取り装置とを含む自動
分析装置を詳しく相対位置で示すために構成要素カバー
が取り外された自動分析システムの断面平面図である。
第16図は、化学発光検出用の検出装置の検出ヘッドの
断面図である。
第17図は、光シールドが所定の位置に配置された化学
発光粒子捕捉容器の上方に位置決めされた検出装置光導
体の断面図である。
第18図は、自動分析システムと共に使用される本発明
の液位検知装置の好ましい実施例の簡略ブロック図であ
る。
第19図は、第18図の液位検知システムのより詳しいブ
ロック図である。
第20図は、本発明の流体液位検知システム中の電流の
流れを示す簡略概略図である。
第21図は、プローブが空中にあるときのプローブとそ
の電磁界と液体標本容器とアンテナとの間の幾何学的配
置を示す図である。
第22図は、プローブが液体に接触したときのプローブ
とその電磁界と液体標本容器とアンテナとの間の幾何学
的配置を示す図である。
第23図は、プローブが液体に接触し、プローブ／液体
の組合せからアンテナまでの距離が遠すぎて検出がトリ
ガされないときのプローブとその電磁界と液体標本容器
とアンテナとの間の幾何学的配置を示す図である。
第24図は、電気信号をプローブ／液体の組合せから受
信アンテナ近傍へ送るように機能する検知スリーブを示
す図である。
第25図は、システムの雑音レベル対信号周波数を表す
グラフである。
第26図は、自動分析システムの自動気泡流出シリンジ
の断面側面立面図である。
第27図は、第26図の自動気泡流出シリンジのピストン
およびボアの分離断面図である。
第28図は、往復ピストンがボア端部の方への走行の終
わり近くにある自動気泡流出シリンジのシリンジボア端
部と、外側拡張部へのピストンの引き込みを示すボア内
の想像線位置の分離断面図である。
第29図および第30図はそれぞれ、自動分析システムと
共に使用すべき試薬パックおよび試薬パックカバー手段
の斜視側面立面図および部分端面図である。
第31図は、カバーされた試薬容器を有する試薬パック
の平面図である。
第32図は、様々な開放位置および閉鎖位置にあるカバ
ー手段を示す第31図の線Ａ−Ａに沿う断面側面図であ
る。
第33図は、開放試薬容器キャッピング手段の等角図で
ある。
第34図は、蓋が開放された試薬パック内に試薬容器を
含む試薬容器蓋開放・閉鎖ステーションの斜視側面立面
図である。
第35図は、試薬パックの試薬容器が開放・閉鎖ステー
ションの要素の下方にあり、試薬パックの蓋が閉鎖され
た、第34図の異なる斜視側面立面図である。
第36図は、試験標本容器セグメントアセンブリの斜視
図である。
第37図は、第36図の試験標本容器セグメントアセンブ
リの底面図である。
第38図は、取り付けられた試験標本容器セグメントア
センブリも断面図で示した、標本カルーセルの分離断面
図である。
第39図は、スカートを含む修正された標本カップの断
面図である。
第40図は、短い試験標本Vacutainer(R)チューブセグ
メントアセンブリの斜視図である。
第41図は、第40図の線Ａ−Ａに沿う短い試験標本Vacu
tainer(R)チューブセグメントアセンブリの平面断面図
である。
第42図は、第40図の短い試験標本Vacutainer(R)チュ
ーブセグメントアセンブリの底面図である。
第43図は、所定の位置にある長い試験標本カップアダ
プタの断面図である。
第44図は、所定の位置にある長い試験標本カップアダ
プタの断面図である。
第45A図および第45B図はそれぞれ、必要に応じてFPIA
処理用に符号付けされた反応容器コンパートメントを含
む、自動分析システムと共に使用すべき反応容器の平面
図および側面図である。
第45C図は、第45B図の反応容器の端面図である。
第46図は、容器を保持する装置と他の容器を取り付け
る手段を示す反応容器装入装置の断面等角図である。
第47図は、反応容器カルーセルの半径に一致する弧状
に設けられた、反応容器が取り付けられた反応容器装填
装置の平面図である。
第48図は、二つの反応容器が取り付けられたローダ
と、他の反応容器を取り付ける手段を示す反応容器装入
装置の断面等角図である。
第49図は、反応容器カルーセルの半径に一致する弧直
線寸法を有し、二つの反応容器が取り付けられ、他の八
つの反応容器を取り付ける機能を有する、反応容器装填
装置の平面図である。
第50図は、自動分析システムのシステム制御環境空気
流・温度制御を示す概略図である。
第51図は、複数の反応層を保持する、制御環境ゾーン
で処分される処理カルーセルの立面断面図である。
第52図は、液体温度制御用のヒータアセンブリの斜視
図である。
第53図は、ブロック内にヒータ要素を示す第52図のヒ
ータアセンブリの断面図である。
第54図は、ヒータアセンブリ内の液体チュービング、
たとえばチュービングコイルを示す第52図のヒータアセ
ンブリの部分断面図である。
第55図は、自動分析システムと共に使用すべきMEIAカ
ートリッジの部分断面側面立面図である。
第56図は、自動分析システムのMEIAカートリッジフィ
ーダの断面側面立面図である。
第57図は、第56図のカートリッジフィーダのMEIAカー
トリッジフィーダ−カートリッジ配向ピンの分離側面断
面図である。
第58図は、複数のカートリッジを含むカートリッジホ
ッパーと協働して係合する、想像線で様々な開放位置に
示した分割開放カートリッジカートンの分離側面断面図
である。
第59A図は、カートリッジカートンの下側からとった
カートリッジカートンの部分等角図である。
第59B図は、タブ開口部の動作を示すカートリッジカ
ートンの部分等角図である。
第60図は、カートリッジカートンの上側からとったカ
ートリッジカートンの部分等角図である。
第61図は、カートリッジカートンからカートリッジを
装入するのに適した分離モードのカートリッジホッパを
示す自立カートリッジホッパの他の実施例の等角図であ
る。
第62図は、自動分析システムのFPIA光学システムの概
略図である。
第63図は、自動分析システムのMEIA光学システムの概
略図である。
第64図は、自動分析システムの光学的制御システムの
ボックス図である。
第65図は、自動分析システムのFPIA読取り装置シーケ
ンスの絵画時間グラフである。
第66図は、自動分析システムのMEIA読取りシーケンス
の絵画時間グラフである。
第67図は、自動分析システム上で実施されたT4に関す
るFPIAの概略反応シーケンスを示す図である。
第68図は、自動分析システム上で実施された１段サン
ドイッチMEIAの概略反応シーケンスを示す図である。
第69図は、自動分析システム上で実施された２段サン
ドイッチMEIAの概略反応シーケンスを示す図である。
発明の詳細な説明 下記の説明は、本発明をさらに明確に説明するために
見出しの付けられたいくつかの節に分かれているが、本
発明の範囲を限定するものではない。
定義 本発明には下記の定義が適用される。
「試験標本」は、本明細書では、アナライトを含む可
能性のある材料を指す。試験標本を標本源から得たま
ま、あるいは前処理の後に使用して、標本の特性を変更
することができる。試験標本は、血液、唾液、目の水晶
体の液、脳脊髄液、汗、尿、乳汁、腹水、滑液、羊水な
どを含む生理流体などの生物学的源から得ることができ
る。試験標本には、血液から血漿を準備することや、粘
性流体の希釈などの前処理を使用前に施すことができ
る。処理の方法には、妨害成分の濾過、蒸発、濃縮、不
活化、試薬の添加などを含めることができる。生理流体
だけでなく、環境検定または食品生産検定を実施するた
めの水、食品など他の液体標本を使用することもでき
る。アナライトを含む可能性がある固体材料を試験標本
として使用することもできる。いくつかの例では、液体
媒体を形成し、あるいはアナライトを解放するように固
体試験標本を変更すると有利である。
「アナライト」または「所望のアナライト」の語は、
本明細書では、少なくとも一つのエピトープまたは結合
部位を有する、検出または測定すべき化合物または組成
を指す。アナライトは、自然に発生する結合部材が存在
する対象の物質でも、結合部材を準備する対象の物質で
もよい。アナライトは、毒素、有機化合物、タンパク
質、殺虫剤、微生物、アミノ酸、核酸、ホルモン、ステ
ロイド、ビタミン、麻薬（治療目的で投与されるもの
と、不正な目的で使用されるものとを含む）、ウィルス
粒子、前記の物質のうちどれかの代謝物質または抗体を
含むがこれらに限らない。「アナライト」の語は、抗原
物質、ハプテン、抗体、高分子、それらの組合せも含
む。
「アナライト類似体」の語は、本明細書では、アナラ
イト特有の結合部材に交差活性（cross−react）する物
質を指す。ただし、このような物質の交差活性は、アナ
ライト自体の交差活性よりも程度が大きい場合も小さい
場合もある。アナライト類似体は、所望のアナライトに
共通する少なくとも一つのエピトープ部位を有するかぎ
り、変更されたアナライトと、アナライト分子の分解さ
れた部位または合成部分を含むことができる。アナライ
ト類似体の一例は、アナライト類似体がアナライト特有
の結合部材に結合できるように全分子アナライトの少な
くとも一つのエピトープを複製する合成ペプチドシーケ
ンスである。
「結合部材」の語は、本明細書では、結合対、すなわ
ち一つの分子が化学的手段または物理的手段を介して特
異的に第２の分子に結合する二つの異なる分子の結合を
指す。抗原および抗体結合部材対の他に、他の結合対の
例としては、ビチオンおよびアビジン、カルボヒドラー
ゼおよびレシチン、相補的ヌクレオチドシーケンス、相
補的ペプチドシーケンス、エフェクタ分子およびリセプ
タ分子、酸素補因子および酵素、酵素阻害剤および酵
素、ペプチドシーケンスおよびペプチドシーケンスまた
はタンパク質全体特有の抗体、高分子酸および塩基、染
料およびタンパク質結合剤、ペプチドおよび特有のタン
パク質結合剤（たとえば、リボヌクレアーゼ、Ｓペプチ
ド、およびリボヌクレアーゼＳタンパク質）などを含む
がこれらに限らない。さらに、結合対には、最初の結合
部材の類似体、たとえばアナライト類似体や、組換体技
術または分子光学によって作られた結合部材である部材
を含めることができる。結合部材が免疫反応体の場合
は、たとえばモノクローナル抗体またはポリクロナール
抗体、組換型タンパク質または組換型抗体、キメラ抗
体、それらの混合物または断片や、結合部材として使用
するのに適切であることが当業者によく知られている抗
体、ペプチド、ヌクレオチドの調合物であってよい。
「検出可能な部分」の語は、本明細書では、検出可能
な物理的特性または化学的特性を有し、結合部材に標識
して結合部材との共役体を形成するために使用できる化
合物または従来の検出可能な薬品群を指す。そのような
検出可能な薬品群は、酵素、酵素基質、補欠分子族、ま
たは助酵素など酵素的に活性な群、スピン標識、蛍光団
および発蛍光団、発色団および色原体、化学発光団や生
物発光団などの発光団、ビオチンやアビジンなど特異的
に結合可能な配位子、電気活性種、放射性同位元素、毒
素、麻薬、ハプテン、DNA、RNA、多糖、ポリペプチド、
リポソーム、着色粒子、着色極微粒子であってよいが、
これらに限るものではない。
「連続アクセス」の語は、本明細書では、本発明の自
動分析システムが実行中の検定に割り込まずに本発明の
自動分析システムに追加試験標本または試薬を添加する
能力を指す。
「ランダムアクセス」の語は、本明細書では、スケジ
ューリングされた複数の検定を、本発明の分析システム
内に提示された順序で同時に実行する、本発明の自動分
析システムの能力を指す。
「同時」の語は、本明細書では、二つのスケジューリ
ングされた二つ以上の検定を独立にかつ同時に実施する
本発明の自動分析システムの能力を指す。
「キッティング」の語は、本明細書では、検定反応シ
ーケンスを開始せずに試験標本および試薬を別々に反応
容器へ移送することによって単位用量ディスポーサブル
を生成する本発明の自動分析システムの能力を指す。
「quat」の語は、本明細書では、抗体でも抗原でもな
い材料を使用して、たとえばMEIAカートリッジのマトリ
ックス上の標本からアナライトを捕獲する検定用のポリ
カチオン材料溶液を指す。本発明のシステムでは、反応
混合物が反応容器から移送される前に、試験処理時にqu
atがマトリックスに吐出される。
検出システム 本発明の自動分析システムは、従来技術で知られてお
り、エンドポイント反応分析および反応速度分析などの
分光測光吸収検定、比濁検定（米国特許第4496293号お
よび米国特許第4743561号に記載され、引用によって本
明細書に編入した検定などの）放射エネルギー減衰検
定、イオン捕獲検定、比色検定、蛍光定量検定、電気化
学検出システム、電位差測定システム、電流検出システ
ム、免疫学的検定を含むがこれらに限らない様々な検出
システムを使用して様々な検定を実施することができ
る。免疫学的検定は、検定で使用される検出可能な部分
の量を測定し、試験標本に存在するアナライトの量に相
関付けることができる競争免疫学的検定、サンドイッチ
免疫学的検定、抗体生成性免疫学的検定を含むがこれら
に限るものではない。
一般に、Abbott Spectrum臨床分析計やAbbott Spectr
umシリーズII臨床分析計（Abbott Laboratories社、米
国イリノイ州Abbotto Park）上で実施される検定などの
分光測光検定では、検定溶剤における判定すべきアナラ
イトとアナライト特有の試薬システムとの間の相互作用
によって、検定溶剤の透過特性の検出可能な変化がもた
らされる。透過特性の変化は、知られている強度の光線
を検定溶剤を通過させたときに検定溶剤によって特定の
波長帯内で吸収され、あるいは散乱する光の量を表す。
検定溶剤の透過特性の変化は、既知の強度を有する単色
光を検定溶剤を通過させ、透過または散乱した光の強度
と入射光の強度との比を求めることによって測定され
る。ほぼすべてのアナライトが特定の波長のエネルギー
を吸収し、あるいは検定溶剤内で特定の試薬システムと
相互作用して、検定溶剤の透過特性の検出可能な変化を
もたらす。このような特性によって、多数の特定の分光
測光検定が開発された。
検定溶剤中のアナライトの尺度として検定溶剤の透過
特性の変化の測定に依存する分光測光検定には、たとえ
ば検定溶剤の濁度が変化したときに検定溶剤の色が変化
する検定、すなわち比濁検定が含まれる。
比色検定では、検定溶剤の透過特性の変化は一般に、
検定溶剤の吸光度と呼ばれ、判定すべきアナライトとア
ナライト特有の試薬システムとの相互作用による検定溶
剤の色の変化に依存する。検定溶剤の吸光度は、検定溶
剤中のアナライトの濃度に関係するものである。比色検
定は、検定溶剤内で特定の所望のアナライトと相互作用
して検定溶剤の透過特性、特に色の検出可能な変化をも
たらすことができる発色試薬システムを使用する。特定
のアナライトの判定で有用な多数の発色試薬システムが
開発され市販されている。
比濁検定の原則は、光が検定溶剤を通過するときに粉
体によって散乱し、あるいは遮断される光の量を判定す
ることである。比濁検定では、所望のアナライトがアナ
ライト特有の試薬システムと相互作用して、検定溶剤内
で混濁粒子を形成する。既知の強度を有する光線を検定
溶剤を通過させると、アナライト試薬システムの相互作
用によって形成される混濁粒子は入射光を散乱させ、そ
のため、検定溶剤を介して透過される光の強度が低下す
る。比濁検定での透過特性の変化は、検定溶剤を介して
透過される光の強度の低下を指し、粒子の浮遊物質によ
って散乱しあるいは遮断される入射光の量に関係し、共
存する粒子の数とそのような粒子の断面積に依存する。
ネフェロ検定は、所望のアナライトが配位子特有の試
薬システムと相互作用して検定溶剤内で混濁粒子を形成
するという点で比濁検定に類似している。ネフェロ検定
でも、検定溶剤の透過特性の変化が混濁粒子によって散
乱しあるいは遮断される入射光の量に関係するが、検定
溶剤を介して透過される光の強度が測定される比濁検定
とは異なり、散乱しあるいは遮断される光は、検定溶剤
に入射する光に対してある角度で測定される。したがっ
て、ネフェロ検定では、透過特性の変化は、検定溶剤に
入射する光の強度と、入射光に対してある角度で散乱す
る光の強度の差を指す。比濁検定およびネフェロ検定
は、効果的な発色試薬システムがないために匹敵する比
色検定がないタンパク質などのアナライトの判定のため
に、血液、尿、髄液などの分析で使用される。Yoeおよ
びKlimman著Photoelectric Chemical Analysis,Vol.II:
Nephelometry,Wiley＆Sons,Inc,ニューヨーク州,1929年
は、様々なネフェロ検定を記載している。分光測光検定
を本発明の自動分析システム上で実施するために使用で
きる様々な試薬および試薬システムは、米国特許第5037
738号に記載され、引用によって本明細書に編入した、
グルコースと尿素の同時判定用の試薬および試薬システ
ムを含むがこれに限るものではない。カルシウムとリン
の同時判定、コレステロールとトリグリセリドの同時判
定、イソ酵素の判定、血液アンモニアレベルの判定など
は、装置上で本発明の方法によって実施することができ
る。
通常、蛍光定量検定では、検定溶剤中のアナライトが
化学的または免疫学的に蛍光複合体または共役体に形質
転換され、そのため、検定溶剤の蛍光特性に検出可能な
変化がもたらされる。検定溶剤の蛍光特性の変化を測定
するには、蛍光団の励起波長帯内の波長の単色光によっ
てもたらされる蛍光複合体または共役体特性を励起し、
蛍光団の放出波長帯内の波長での放出光の強度を測定す
る。放出光の蛍光強度は、アナライトの濃度に関係する
ものである。しかし、判定すべき配位子が、標本内に存
在するタンパク質やリン酸塩などの非蛍光干渉物質と複
合体を形成するとき、あるいは判定すべき配位子を含む
標本がフィルタとして働くのに十分な色を有し、そのた
め、放出される蛍光の強度が低下するとき、検定溶剤に
よって放出される蛍光の強度が阻害されることがある。
蛍光定量検定の感度および特異性を最大にするために、
このような阻害因子が存在する場合は、分析の前に非蛍
光干渉物質または着色材料を除去しておき、あるいは標
本の第２のアリコートに添加される内部標準を使用し、
内部標準を含むアリコートによって検定手順全体を実施
してそのような因子の存在を補償することによって、そ
れらの阻害因子を解消しなければならないことに留意さ
れたい。
検定フォーマット 一般に、同種および異種免疫学的検定は、結合部材対
の第１の結合部材が特異的に結合部材対の第２の結合部
材に結合する能力に依存し、検出可能な部分で標識付け
されたそのような結合部材の一方を備える共役体を使用
してそのような結合の程度が求められる。たとえば、そ
のような結合対部材がアナライトとそのようなアナライ
トの抗体である場合、結合の程度は、アナライトとの結
合反応に関与しており、あるいは関与していない共役体
に存在する検出可能な部分の量によって求められ、検出
され測定された検出可能な部分の量は、試験標本に存在
するアナライトの量に相関付けすることができる。
同種免疫学的検定は通常、試験標本から得たアナライ
トと、アナライトの抗体上の限られた数のレセプタ結合
部位用のトレーサとの間の競合を伴う競合免疫学的検定
フォーマットで実施される。トレーサは検出可能な部分
で標識付けされたアナライトまたはその類似体を備え、
試験標識中のアナライトの濃度が、特異的に抗体と結合
するトレーサの量を決定する。そのような結合によって
生成されるトレーサ抗体共役体の量は定量的に測定する
ことができ、試験標本内に存在するアナライトの量に反
比例する。たとえば、本明細書に記載した蛍光分光免疫
学的検定など、そのような判定を下すための蛍光偏光技
術は、蛍光によって標識付けされた化合物が、直線偏光
された光によって励起されると、回転速度に反比例する
偏光の程度を有する蛍光を放出するという原則に基づい
ている。ある蛍光レベルを有するトレーサ抗体共役体な
どの分子は、直線偏光された蛍光分子で励起されたと
き、光が吸収されてから放出されるまでの間、回転を抑
制される。「自由な」トレーサ分子（すなわち抗体に拘
束されない）が、直線偏光された光によって励起される
と、その回転は、対応するトレーサ抗体共役体よりもは
るかに高速になり、分子がよりランダムに配向し、した
がって放出される光が偏光される。したがって、平面偏
光が前述の試薬を含む溶剤を通過するとき、蛍光偏光応
答が、検出され、試験標本内に存在するアナライトの量
に相関付けされる。
本発明の自動分析システム上で蛍光偏光検定を実施す
るために使用できる様々な蛍光化合物は、引用によって
本明細書に編入した米国特許第4510251号および米国特
許第4614823号に記載されたアミノフルオレセイン、引
用によって本明細書に編入した米国特許第4420568号お
よび米国特許第4593089号に記載されたトリアジニアミ
ノフルオレセイン、引用によって本明細書に編入した米
国特許第4668640号に記載されたカルボキシフルオレセ
インなどを含むが、これらに限るものではない。
異種免疫学的検定は通常、自由種および結合種を形成
するように検出可能な部分で標識付けされたアナライ
ト、アナライトの類似体、またはアナライトの抗体を備
える標識付き試薬またはトレーサを伴う。そのような種
の一つの中のトレーサの量を試験標本に存在するアナラ
イトの量に相関付けるには、最初に自由種を結合種から
分離しておかなければならない。これは、固相材料を使
用して、抗体、アナライト、アナライトの類似体など、
結合反応の結合関与物のうちの一つを直接固定化して、
従来技術で知られている方法によって行うことができ
る。ここで、結合関与物の一つは、従来技術で知られて
いる方法によって、試験チューブ、ビーズ、粒子、微粒
子、繊維状材料のマトリックスなどの固相材料上に固定
化される。
異種免疫学的検定は、前述の競合免疫学的フォーマッ
トで実施することができ、たとえば、抗体を固相材料に
固定化することができ、それによって分離時に、そのよ
うな固相材料に結合されたトレーサの量を検出して、試
験標本に存在するアナライトの量に相関付けすることが
できる。固相材料を使用する他の形態の異種免疫学的検
定は、サンドイッチ免疫学的検定と呼ばれ、たとえば抗
原を含む試験標本を、抗原を結合することができ固相材
料に固定化される抗体や他の物質などのタンパク質と接
触させることを必要とする。固相材料は通常、検出可能
な部分で標識付けされた第２の抗原または抗体で処理さ
れる。第２の抗原または抗体は次いで、固相材料上の対
応する抗原または抗体に結合され、結合されていない材
料を除去するための１回または複数の洗浄ステップの後
に、検出可能な部分（たとえば、検出可能な部分は酵素
であり、そのような酵素用の基質が添加される）に反応
して色の変化をもたらす発色物質などの指示材料に結合
される。次いで、色の変化が検出され、試験標本に存在
する抗原または抗体の量に相関付けされる。
たとえば、本発明の自動分析システムによって実施で
きる異種免疫学的検定は、競合免疫学的フォーマット
か、それともサンドイッチ免疫学的検定フォーマットか
にかかわらずに、固相材料として微粒子を使用する、Cl
inical Chemistry第34巻，第９号,1726ページないし173
2ページ（1988年）に記載された微粒子捕獲酵素免疫学
的検定である。
微粒子希釈剤にスクロースを使用すると、微粒子の中
和密度が達成されることも分かっている。この方法は、
微粒子の沈殿をなくする最適なスクロース濃度を求める
ことを伴う。中和密度を達成するのに必要なスクロース
濃度は検定特有のものであり、微粒子ロット特有のもの
である。この手法では、溶剤内でスクロースを分解して
希釈材の密度を増加させる必要がある。希釈剤の密度と
微粒子の密度とが等しいとき、微粒子は浮遊状態にな
る。密度中和は、メトリザミドまたはメトリゾ酸、ある
いはその両方を使用することによって行うこともでき
る。
結合種と自由種の分離は、簡単なカートリッジ（本明
細書では「MEIAカートリッジ」）のガラス繊維マトリッ
クス上で微粒子を捕獲することによって行われる。この
方法は、ガラス繊維の微粒子に対する高い親和力に依存
する。微粒子はガラス繊維の表面に不可逆的に付着し、
非特異的に結合された材料は、マトリックスを洗浄する
ことによって有効に除去することができる。マトリック
スは、本明細書に記載した検定プロトコルの光学的定量
相中に、微粒子に対する厳密に配置された機械的支持も
提供する。
サンドイッチ免疫学的検定を実施する際、アナライト
に対する抗体を被覆された試験標本中の微粒子は、所望
のアナライトを含む試験標本によってインキュベートさ
れ、試験標本から得られたアナライトとの捕獲複合体を
形成する。検出可能な部分、好ましくは酵素で標識付け
されたアナライトに対する抗体を備える共役体は次い
で、捕獲複合体によってインキュベートされ、第２のサ
ンドイッチ複合体を形成する。競合免疫検定を実施する
際、アナライトに対する抗体を被覆された試験標本中の
微粒子は、所望のアナライトと、検出可能な部分、好ま
しくは酵素で標識付けされたアナライトまたはその類似
体を備える共役体とを含む試験標本によってインキュベ
ートされる。結合されていない共役体の除去はMEIAカー
トリッジのガラス繊維マトリックスによって行われる。
ここで、検出可能な部分は酵素であり、検出可能な信号
を提供できる酵素用の基質が添加され、それによって提
供された信号が測定され、試験標本に存在するアナライ
トの量に相関付けされる。好ましくは、競合MEIAフォー
マットおよびサンドイッチMEIAフォーマットで使用され
る酵素−基質系は、アルカリホスファターゼおよび４−
メチルウンベリフェリルリン酸塩（MUP）である。ただ
し、従来技術で知られている他の酵素−基質系を使用す
ることもできる。
本発明の自動分析システムによって使用されるMEIAカ
ートリッジは、微粒子−アナライト複合体を保持し固定
化するための反応ウェルを備える。この反応ウェルは、
入口と、前述のように微粒子−アナライト複合体を保持
し固定化する繊維マトリックス上に位置決めされたある
量の標本および検定反応混合物を保持する手段を有す
る。繊維マトリックスは、微粒子の平均直径よりも大き
な平均離間距離を有する繊維で構成される。好ましく
は、平均離間距離は10ミクロンよりも大きい。
反応ウェルはさらに、繊維マトリックスを介した標本
および検定反応化合物の流れを強めるように繊維マトリ
ックスの下方に位置決めされた吸収剤材料を備える。好
ましくは、吸収剤材料は、繊維が主として繊維マトリッ
クスの下面に垂直な平面に存在する繊維材料である。吸
収剤材料は繊維マトリックスと流体連通する。一般に、
吸収剤材料は繊維マトリックスの下面に物理的に接触す
る。したがって、反応ウェルの内側は、全体的に、吸収
剤材料と繊維マトリックスとの間の流体連通を維持する
ように寸法付けられ、あるいはそうするための位置決め
手段を含む。好ましくは、反応ウェルの底部に位置する
スパイクを使用して、吸収剤材料を強制的に繊維マトリ
ックスの下面に接触させることができる。また、免疫学
的検定の実施中に、吸収剤材料に吸収された液体によっ
て吸収剤材料内で変位されるガスを大気に通気すること
が好ましい。
前述の免疫学的検定によれば、通常、臨床濃度範囲を
カバーする既知の濃度のアナライトの標準溶剤が、検出
すべき試験標本と同様に調合され検定される。このブラ
ンク検定では、標準曲線の基準である既知の濃度に対応
する一連の信号測定が行われる。未知の標本に対応する
光信号は、ブランク曲線または標準曲線から得た解釈を
介して濃度値で相関付けされる。
分析システム方法 本発明による複数の試験標本の分析を行う自動分析方
法は、試薬パック、試験標本容器、反応容器をメインカ
ルーセルの同心カルーセル上に導入することによって達
成される。試験標本容器は、試験標本を保持する試験チ
ューブ、キュベット、Vacutainerチューブなどでよい。
所定の試験の準備のため、試験標本と試薬パックから得
た特定の試薬との移送による反応容器の移送とキッティ
ングのために、試薬パックおよび試験標本容器が識別さ
れ、それぞれ反応容器に位置合わせされる。標本が様々
な試薬にほぼ混合され反応混合物を形成した後、試験標
本および一つまたは複数の試薬を含む反応容器は、イン
キュベーション向けの制御環境条件が存在する処理カル
ーセルへ移送される。すべての検定処理ステップが完了
すると、反応混合物は、同定され、少なくともたとえ
ば、読取りの前に次の調合を行うために別々のカートリ
ッジホィールまたはカルーセル上に位置決めされた蛍光
偏光免疫検定読取り装置または微粒子酵素免疫検定カー
トリッジのうちの一方へ移送される。処理済みの試験標
本を読み取り、読取り値を計算して、得られたデータを
記録しまたは印刷しあるいはその両方を行う。
自動免疫検定分析システムの方法は、試薬パックカル
ーセルと、反応容器カルーセルと、同じ円状に独立に回
転できる試薬標本容器カルーセルとからなるメインカル
ーセルアセンブリを備える自立型完全自動連続ランダム
アクセス分析計を使用することによって達成される。メ
インカルーセルアセンブリは、所定の試験スケジュール
に従って自動的に試験標本および試薬を反応容器へ移送
してキッティングするブームアームによって操作される
移送分注器（ピペット）を備える。メインカルーセルア
センブリは、試薬パックおよび試験標本用のバーコード
読取り装置を備え、試薬パックカルーセルおよび試薬標
本容器カルーセルと、反応容器を、ピペット移送動作の
ために整列させる機能を有する。実施すべき検定がスケ
ジューリングされた後、反応容器、試薬パック、試験標
本容器がそれぞれ、移送分注器アクセス位置にあると判
定されるまで、反応容器カルーセル、試薬パックカルー
セル、試験標本容器カルーセルが回転する。移送分注器
は次いで、試験標本を試験標本容器から移送し、実施す
べき検定に応じて、試薬パックから得た試薬が反応容器
へ移送される。次いで、反応容器カルーセルを移送機構
に接触させて反応容器を移送ステーションに引き込む移
送ステーション位置へ反応容器が回転する。次いで、移
送機構によって反応容器が処理カルーセル上に装入され
る。
下記でさらに詳しく説明する本発明の自動分析システ
ムによる蛍光偏光免疫検定（FPIA）を実施する際、処理
カルーセルのために働く第２の移送分注装置によって様
々な分注活動が実施され、反応容器が、たとえばFPIA試
薬を適切に分注されたときにFPIA処理ステーションの読
取りステーションに来るように処理カルーセルが回転
し、反応容器上でFPIA判定読取りが行われる。次いで、
読取り反応容器が移送ステーションに来るように処理カ
ルーセルが回転する。反応容器は再び移送ステーション
に接触して移送される。移送ステーションは回転して、
反応容器を解放容器開口部に押し込む。
下記でさらに詳しく説明する本発明の自動分析システ
ムによって実施される微粒子酵素免疫検定（MEIA）の場
合、メインカルーセルアセンブリで完了することができ
るMEIA用の様々な分注活動の後に、反応容器が、FPIA方
法で説明したように処理カルーセルへ移送される。分注
は、処理カルーセルで行うことも、あるいは二つのカル
ーセル間で共同で行うこともできる。MEIAを完了するに
は、第２の移送分注器によって、反応混合物を反応容器
からカートリッジカルーセル上のMEIAカートリッジのマ
トリックスへ移送する。マトリックスは、MUP（定義済
み）などの緩衝剤および基質、または従来技術で知られ
ている他の適当な基質によって洗浄される。次いで、ME
IAカートリッジがMEIA処理アセンブリに位置決めされ、
MEIA判定が行われるようにカートリッジカルーセルが回
転する。FPIA反応容器に関して説明したように、MEIA反
応容器は廃棄物容器に排出される。MEIAカートリッジ
は、適当なイジェクタステーションにあるイジェクタに
よって、カートリッジホィールから廃棄物容器に独立に
排出される。
好ましくは、本発明の自動分析システムには、前述の
二つの異なる分析技術のFPIAおよびMEIAを組み込む。し
かし、本発明のシステムには、二つよりも多くの異なる
分析技術を組み込むことができる。これらの方法は相補
的なものであり、共通の装置および手順ステップを共用
する。FPIAは一般に、低分子量のアナライト用に選択さ
れる方法であり、MEIAは、より高い感度を必要とする低
分子量のタンパク質ホルモン、抗体、又はアナライトな
どの分子用に選択される方法である。この二つの技術
は、オペレータ制御パネル、分注ブームアセンブリ、流
体システム、空気及び液体試薬ヒータ、プリンタ、バー
コードリーダ、およびステップモータを含むシステムコ
ンポーネントを共用する。システムコンポーネントをそ
のように共用することによって、FPIA機能とMEIA機能を
兼ね備えるにもかかわらず、小型の分析計が可能にな
る。
（米国特許第4269511号に記載され、引用によって本
明細書に編入した）FPIA光学システムは、偏光フィル
タ、すなわち、電気的に切り替えられる水晶を使用し
て、小さな寸法を維持し、複雑で信頼できない可能性の
ある可動部品をなくしている。本発明の自動分析システ
ムを使用してFPIA検定を実施する際、FPIA試薬パックは
通常、検出可能な部分に結合されたアナライトまたはそ
の類似体、そのアナライト特有の抗体、および標本前処
理試薬を備えるトレーサを含む。好ましいFPIAフォーマ
ットでは、判定中のアナライトが、アナライトおよびト
レーサの一部またはいくつかの部分の特有の抗体上の限
られた数の結合部位に対してトレーサと競合する。トレ
ーサの検出可能部分成分は好ましくは、フルオレセイ
ン、アミノフルオレセイン、カルボキシフルオレセイ
ン、フルオレセインアミンなどからなる群から選択され
た蛍光部分であり、さらに好ましくは、カルボメチルア
ミノメチルフルオレセイン、カルボキシエチルアミノメ
チルカルボキシフルオレセイン、６−カルボキシフルオ
レセイン、５−カルボキシフルオレセイン、スクシニル
アミノメチルフルオレセイン、チオユリアアミノフルオ
レセイン、メトキシトリアノリルフルオレセイン、アミ
ノフルオレセインなどである。
他の実施例では、FPIAフォーマットは、上から下以外
の配向を必要としない、フルオレセイン偏光および吸収
検定技術に適した固有の丸いプラスチック製反応キュベ
ットを使用する。このプラスチック製キュベットは、光
学式読取り領域全体にわたって低い複屈折と、再生可能
な吸収読取り値を可能にする厳しい寸法交差の物理特性
を有する。複屈折は、異常光線が材料を通過する際の遅
延の度合いとして定義される。遅延の度合いが大きけれ
ば大きいほど、複屈折のレベルが大きくなる。異常光線
の遅延は、誘発される応力の大きさおよび方向に依存す
る。したがって、直線的に偏光された光線を、誘発され
た応力をもつ材料を通過させると、光線の偏光が解消す
る。キュベットを蛍光偏光測定に使用するには、最小限
の応力を発生させる条件下でキュベットを準備すること
が重要である。キュベットの形状は、自動医療診断計器
固有のフルイディクスを使用してプラスチックの疎水性
効果を最小限に抑えるように設計されている。
MEIAの結果は、酵素で標識付けされた共役体の作用に
よって発蛍基質が転化されたときに発生する蛍光率を定
量することによって判定することができる。たとえば、
競合MEIAまたはサンドイッチMEIAを実施する際、微粒子
上の特異的に結合されたアルカリフォスファターゼは、
発蛍基質MUPをマトリックスに添加することによって検
出される。アルカリフォスファターゼは、MUPの無機リ
ン酸塩および蛍光４−メチルウンベリフェロン（４−M
U）への加水分解において触媒作用をする。４−MUの低
濃度の蛍光を検出するように設計されたMEIA光学アセン
ブリ前面蛍光光度計によって、波長367での４−MUPの蛍
光による干渉なしで、離脱された４−MUが検出される。
レンズと光学フィルタのシステムは、水銀ランプからの
フィルタされた光（波長＝365）をマトリックスの表面
に合焦させ、４−MUから放出される蛍光（波長＝448）
を光電子増倍管に合焦させる。FPIA光学アセンブリと同
様に、MEIA光学システムは小型であり、可動部を有さな
い。約５％の励起光が光ダイオードによって検出され、
そのため、蛍光データを正規化することができ、かつ励
起光の強度を電球の有効寿命にわたって５％以内に維持
するために電球の電源で使用される制御信号を生成する
ことができる。MEIAポストプロセッサは、線形回帰分析
を使用して、４−MU蛍光の複数の連続判定から得たデー
タを、微粒子に特異的に結合されたアルカリフォスファ
ターゼ共役体の濃度に比例する率に変換する。
MEIAフォーマットは、マルチポジションMEIA補助カル
ーセルおよび処理カルーセルと、微粒子試薬、アルカリ
フォスファターゼ共役体、および場合によっては、実施
中の検定特有の希薄緩衝剤を含むMEIA試薬パックによっ
て実行することができる。微粒子は、検定中に懸濁液か
ら沈殿しない蛍光があるので、容易に分注することがで
きる。ポリスチレンラテックス微粒子の有効表面積は、
商業的な免疫検定法で一般に使用されている大直径のポ
リスチレンビーズ（たとえば４分の１インチビーズ）の
表面積よりも数倍大きい。このように表面積が大きく、
アナライトと微粒子の表面上の捕獲分子との間の拡散距
離が非常に小さいので、実施中の多数のMEIA方法で使用
されている捕獲相は数分内に平衡状態に達し、非常に短
いタイムフレームでカルーセルを試験標本で満たすこと
ができる。
FPIAとは異なり、MEIAなどの異種免許検定には、前述
の分離ステップが必要である。特に、試験標本による微
粒子のインキュベーションの後、その微粒子は、前述の
ようにMEIAカートリッジに含まれるマトリックスへ移送
することによって反応混合物から分離される。マトリッ
クスは、この後に続く検定の光学式読取り相の間、正確
に配置された機械的支持を微粒子に与える。正確に配置
されたこの機械的支持、すなわちカートリッジは、カミ
ング手段によって読取り装置から所定の間隔で補助カル
ーセル内にはめこまれる。
分析システム装置 本発明による自動免疫検定分析システム（下記では
「分析システム」または「システム」と呼ぶ）は、連続
的かつランダムなアクセスを使用する。分析システムの
下記の説明は、当業者に十分な範囲の一般的な説明と、
それに続く、システム固有の重要な構成要素およびサブ
システムのより詳しい説明とを含む。図面は、システム
の様々な構成要素を駆動し制御するすべての機械的要素
および電気的要素を示しているわけではない。というの
は、そのような省略した要素の構造および動作は、本明
細書に提示した情報の知識を有しており、システムの動
作と、標本を処理し分析結果を判定するために使用され
る様々な構成要素および関係するプロセスを理解する当
業者には既知のものだからである。
図面を参照すると、第１図および第２図は、本発明の
自動免疫検定分析システム用の装置の等角図を提示して
いる。第１図のシステム装置は、技術者が使用するシス
テム装置を提示しており、第２図は、構成要素部品が取
り外されたフレームおよびキャビネットの等角図を示
す。本発明のシステム装置は、全体的に第１図の符号２
で識別されている。システム装置２は、スケジューリン
グされた試験を標本と共に反応容器内にキッティングす
る第１の移送分注機構６によって操作される露出された
フロントエンドカルーセル４を有する。システムは、貯
蔵および廃棄コンパートメントにアクセスするためのア
クセスパネル12と共に、コンピュータ画面８とコンピュ
ータキーボード10とを備える。システム装置２は、それ
を必要に応じて研究所構内で移動するためのローラ14を
備える。システムは電源の要求を除いて完全に自立型の
ものなので、システム装置２はローラ14を介して自由に
移動することができる。
第２図を参照すると、システム装置のほぼすべての機
能構成要素が取り外されたシステム装置２キャビネット
フレーム16が示されている。制御環境ゾーン18は、フロ
ントエンドカルーセル４とは異なり、光を遮蔽され空気
流と温度が厳しく制御された、動作時に密閉されるもの
である。フロントエンドカルーセル４は、移送ポート20
を介して制御環境ゾーン18に連通する。フロントエンド
カルーセル４は、支持台22上に位置するアルミニウム製
ベースプレートに取り付けられ、第１の移送分注機構は
手段24上に取り付けられる。
第３図を参照すると、システム装置２の平面図に、キ
ャビネットフレーム16の一部と、フロントエンドカルー
セル４が部分的に仮想的に示されている。キャビネット
16のこの部分はまた、電源192、供給ボトル196、固体廃
棄物容器198、液体廃棄物容器200を支持する。供給ボト
ル196は、実施中の試験用の緩衝剤を提供し、容器198お
よび200は、処理済み廃棄物を貯蔵する。
第4A図および第4B図を参照すると、機能構成要素シス
テム装置の処理フローを示すためにシステム装置の構成
要素がさらに詳しく相対的位置関係と共に示されてい
る。たとえば、標本カップ26は、試薬パックカルーセル
32および反応容器カルーセル36と共にフロントエンドカ
ルーセル４内に同心円状にはめ込まれた標本カップカル
ーセル28上に取り付けられる。試薬パックカルーセル32
は、標本カップカルーセル28と反応容器カルーセル36の
間に同心円状にはめ込まれる。試薬パックカルーセルは
試薬パック30を保持し、反応容器カルーセル36は反応容
器34を保持する。三つのフロントエンドカルーセル、す
なわち標本カップカルーセル28、試薬カップカルーセル
32、反応容器カルーセル36を含むフロントエンドカルー
セル４は、たとえば下記の能力を含むことができる。標
本カップカルーセル28は、Vacutainer(R)血液収集チュ
ーブなどの60本の血液収集チューブ、または１ピースと
して射出成形された90個の標本カップを保持することが
でき、かつ独立した基台を備えることができる。独立し
た基台は、技術者が標本を保持し、標本カップ内に分注
するのに適している。試薬パックカルーセル32は、20個
の異なる試薬パック30を備えることができる。反応容器
カルーセル36は、90個の反応容器34を備えることができ
る。
フロントエンドカルーセル４は、試薬パックカルーセ
ル32および標本カルーセル28を自動的に識別する操作可
能なバーコード読取り装置38を有する。様々な標本およ
び試薬の移送の合間に必要に応じて洗浄を行うために第
１の移送分注機構６に洗浄カップ40が設けられる。第１
の移送分注機構６は、様々な試薬パック液体材料および
標本を反応容器34内にキッティングする際に使用され
る。試薬および標本は、ポンプ手段を含む第１の移送分
注機構６の手段を介して適切にキッティングされる。様
々なカルーセルは、分注ステーションでのキッティング
のために回転し位置合わせされる。キッティングされた
反応容器34は、反応容器カルーセル36によって、移送ス
テーション42へ移送するのに適した位置に位置決めされ
る。反応容器34は、移送手段を介して移送ステーション
42へ移送される（第９図）。次いで、移送ステーション
42が回転し、反応容器を処理カルーセル46上へ移動す
る。
図のように、処理カルーセル46は、ステップモータ48
によって駆動され、第２の移送分注機構50によって操作
される。処理カルーセル46は、高さの制御と、不規則な
形状のカルーセル要素によってもたらされる半径方向の
運動を制御するために三つのホィールによって支持され
る。FPIA手順でも、MEIA手順でも、システム装置は処理
カルーセル46まで使用される。処理カルーセル46は、キ
ッティングされ分注され適切に反応した試薬標本のFPIA
分析を反応容器34から直接読み取るためのFPIA処理部52
およびFPIA処理ランプ54を含む。処理カルーセル46は、
たとえば36個の反応容器34を保持し、カルーセル直径が
役12.5インチ（31.75cm）である。処理カルーセル46
は、移送ステーション42と、第２の移送分注機構50と、
分注点と、FPIA読取り処理部52との間で反応容器34を移
動する。制御環境ゾーン18は、移送ステーション42と処
理カルーセル46とを含み、キャビネット内空気循環ファ
ン56による温度制御の下での空気循環によるFPIA処理を
行う。第２の移送分注機構50用の洗浄カップ58が設けら
れている。第２の移送ピペット50は、インキュベーショ
ンおよびタイミングの条件に従って試薬を、FPIA処理用
のFPIA試験計画反応容器34中の標本に添加（分注）する
ために使用される。
MEIA処理では、第２の移送ピペット50を使用して、カ
ートリッジホィールカルーセルとも呼ばれる補助カルー
セル64上に取り付けられたMEIAカートリッジ68に反応混
合物を添加する前に標本に試薬を添加することもでき
る。MEIA試薬を混合された標本は、第２の移送ピペット
50によってMEIAカートリッジ68へ移送される。第２の移
送ピペット50は、ピペットプローブを、処理カルーセル
46上の反応容器34中のウェル間で移動し、補助カルーセ
ル64上のMEIAカートリッジ68へ移動し、洗浄カップ58へ
移動する。二つの軸のステップモータ駆動によるラック
アンドピニオン駆動機構が、Ｒ軸とＺ軸の両方で厳密な
駆動を行う。たとえば、Ｚ軸上の走行は約３インチ（7.
62cm）であり、Ｒ軸上では約4.5インチ又は5.0インチ
（11.43cm又は12.7cm）である。
補助カルーセル64はたとえば32個のMEIAカートリッジ
68を保持し、直径が約9.5インチ（24.13cm）である。補
助カルーセル64は、第２の移送分注器機構分注点、MUP
吐出ステーション72、MEIA洗浄ステーション70、MEIA読
取り装置74、MEIAカートリッジ排出点62を含め様々なス
テーション間でMEIAカートリッジ68を移動する。補助カ
ルーセル64は、ステップモータによって駆動され、カー
トリッジ挿入点にあるＺ軸高さ制御機構に位置する一つ
のホィールと、分注点にある第２のホィールと、MEIA読
取り装置にある第３のホィールの三つのホィールによっ
て保持され、補助カルーセル64はそれによって、これら
の様々な機能に対して所望の配置関係内に維持される。
MEIAカートリッジ68は、MEIAカートリッジ68を補助カ
ルーセル64に送り込むカートリッジホッパ590に装填さ
れる。MEIAカートリッジ68の自動送りは、MEIA読取りの
必要に応じた補助カルーセル64へのカートリッジ68の適
切な高さ調整によって行われる。カートリッジホッパ59
0は、個別のカートリッジ68を補助カルーセル64へ送
り、自動手段によってカートリッジ68の配向の軸を水平
方向から垂直方向に変更する。MEIAカートリッジ68の取
外しは、排出ロッドを介して動作しMEIAカートリッジ68
を補助カルーセル64から押し出して固体廃棄物容器200
（第３図）内に落とすイジェクタ62を使用することによ
って行われる。補助カルーセル64はさらに、MEIA緩衝剤
ヒータディスペンサ70、MUPヒータディスペンサプロー
ブ72、MEIA読取り装置74によって操作される。MEIAカー
トリッジ68は、MEIA読取りが完了した後、カートリッジ
イジェクタ62によって補助カルーセル64から取り外され
る。
第５図は、様々なカルーセルが取り外されたメインカ
ルーセル４の駆動システムおよび案内システムの要素の
分離した分断の平面図を提示するものである。第５図で
は、標本カップカルーセルステップモータ76は、取付け
ばね78によって取り付けられるものとして示されてい
る。試薬パックカルーセルモータ80も、取付けばね82と
共に示されている。反応容器カルーセルモータ84および
取付けばね86は、二つの内側カルーセル、すなわち標本
カップカルーセル28および試薬パックカルーセル32の外
側に位置決めされる。標本カップカルーセル28および引
張りばね90用にローラガイド88が設けられる。試薬パッ
クカルーセルは、ローラガイド92と引張り手段94とを備
える。反応容器ローラガイド96もばね要素98を備えてお
り、このガイドとこれらの様々なばね要素の目的は、別
々のステップモータによって動かされたときに同心円カ
ルーセルの非常に限られたトラッキングを維持すること
である。
システム２に対する動作制御は、様々な寸法の22個の
ステップモータによって実行される。本明細書では、こ
れらのモータのうちのいくつかを識別する、ステップモ
ータの仕様および動作を下記で概略的に説明する。その
ような説明は当業者には十分なものである。すべてのス
テップモータは、１ステップ当たり1.8゜に等しい１軸
回転当たり200フルステップの永久磁石モータである。
単一ステップモータ制御システムは下記のものを備え
る。
（１）必要に応じてある機構を移動するためにその機構
に接続されたステップモータ （２）ステップモータに電圧を印加し、モータを制御電
子機器、すなわち「インデクサ」からの三つの制御信号
に応答して移動させる駆動装置 （３）駆動装置によってモータを制御する電子機器を備
えるインデクサ。インデクサは、回転方向パラメータ、
移動ステップ数パラメータ、加速度パラメータ、速度パ
ラメータを含む移動プロファイルを決定する。
（４）ホームセンサは、各ステップモータごとに使用さ
れる。ホームセンサは、インデクサによって位置基準と
して使用され、エラーがあるかどうかを検査するために
インデクサによって使用することもできる。
（５）エンコーダは、移動が正しいかどうかを検証する
ために回転装置、カルーセル、移送機構によって使用さ
れる。移動の終りに、エンコーダカウントが検査され、
モータが正しい位置へ移動したことが検証される。
システムマイクロプロセッサ（CPU）は、ステップモ
ータの移動距離、速度、加速度を決定するために使用さ
れる。システムマイクロプロセッサは、移動を制御する
インデクサへ情報を送る。移動の終りに、インデクサ
は、移動が完了したことをシステムマイクロプロセッサ
（CPU）に通知する。システムマイクロプロセッサ（CP
U）は次いで、エンコーダを検査して、回転機構が移動
された場合はその移動を検証し、かつインデクサを検査
して、エラーが検出されなかったことを検証する。
各システム２に三つのインデクサボードがある。各ボ
ードは、同じものであり、最大で八つのステップモータ
を制御することができる。各ボードは、一つのスレーブ
マイクロプロセッサを使用して、各ボード上で八つのイ
ンデクサ機能を提供する。そのような機能の組合せを
「８軸」インデクサと呼ぶ。二つのインデクサ軸は使用
されない。インデクサボードは、バックプレーンVMEバ
スを介してシステムマイクロプロセッサ（CPU）と通信
する。インデクサには、それがシステムに設置される前
に、ジャンパによって修正されるアドレスが付加され
る。これは、他の点では同じボードが同じシステムバッ
クプレーンVMEバスに存在できるようにする機構であ
る。各ボードは、インデクサ信号を駆動装置へ搬送する
１ボード当たり１本のケーブルにVMEバックプレーンバ
スを介して接続される。インデクサは、様々な移動プロ
ファイルを提供する。ステップモータの多くの移動で
は、モータの速度を、最終的速度に達するまで制御しな
がら増加させる必要がある。移動のある点では、速度を
制御しながら減少させなければならない。このプロセス
は、「速度プロファイル」と呼ばれ、直線的または正弦
曲線的または放物線的に行うことができる。実施される
速度プロファイルのタイプは、システムマイクロプロセ
ッサ（CPU）によって決定される。インデクサは、「オ
フザシェルフ」８軸インデクサとしてベンダから入手す
ることができる。
22個の別々のモータ駆動回路を提供するために使用さ
れる三つのPCボードがある。二つのボードは、同じもの
であり、「ステップ駆動」ボードと呼ばれる。各ステッ
プ駆動ボードは、機能的には同じ八つのステップ駆動回
路を備える。これらの回路の異なる点は、各ステップモ
ータに印加される電流レベルだけである。この電流は、
各駆動回路中の別々の抵抗器によって制御される。第３
のボードは、七つのモータ駆動回路と八つの電磁弁駆動
回路とを含むので「電力入出力」ボードと呼ばれる。単
一の駆動装置は、ステップモータへの出力を制御する、
インデクサからの下記の３種の入力を受け取る。
（１）ステップ入力−各ステップパルス入力ごとに、ス
テップモータが１ステップだけ移動される。
（２）方向入力−モータの回転方向を制御する一定レベ
ル信号 （３）電流Hi入力−移動時に駆動装置にステップモータ
に最大電力を印加させる論理レベル入力。電力Hiがアサ
ートされないときは、より低い電力レベルがステップモ
ータに印加されて熱が低減され、モータが移動しないと
きに熱とシステム電力消費量が低減される。
各駆動回路は、電流Hi向けの電流レベルを設定し、電
力Hiがアサートされないときに異なるモータ電流レベル
を設定する１対の電流設定抵抗器を有する。各駆動回路
ごとに２対の電流設定抵抗器がある。各ボードは、カー
ドケージ中のボードの位置を識別するために使用される
論理機構も有する。電力バックプレーンには、モータを
駆動する三つのボードに対して各コネクタスロットを符
号化するために使用される２本のピンがある。接地し、
あるいは接続しないでおくことによって、２本のピンの
四つの組合せが可能である。ボード論理機構は、コネク
タ位置を復号し、各駆動回路は、FETスイッチを介して
正しい電流設定抵抗器対を接続する。ボード出力が可能
になるのは、ステップ駆動機構が、ステップ駆動ボード
用に割り振られた二つのコネクタの一方に挿入された場
合だけである。各ステップ駆動回路は、業界で既知のも
のであり、大部分の回路ベンダから入手することができ
る。この回路は、「バイポーラチョッパ半ステップ駆動
装置」として知られている。１軸回転当たり200回の
「フルステップ」があるが、モータは、軸を「フルステ
ップ」位置間で停止させるように駆動することができ
る。モータはもちろん、「フルステップ」位置で停止す
ることもでき、そのため、１軸回転当たり合計400ステ
ップがもたらされる。これは、この可動機構の分解能を
増大させ、モータによって励起される振動を低減させる
うえで助けとなる。
電力入出力ボードは、前記で指摘したように、七つの
ステップ駆動回路と八つの電磁弁駆動装置とを含む。六
つのステップ駆動回路は、機能的にはステップ駆動ボー
ドの回路と同じである。７番目のステップ駆動回路は、
より小さなヒートシンクを備え、したがってより低い出
力のモータの駆動に限られることを除いて、機能的には
同じである。この回路は、小型のイジェクタ62を駆動す
るために使用される。１システム当たりに一つの電力入
出力ボードしかないので、１駆動回路当たりに１対の電
流設定抵抗器しかない。電力入出力ボード上の位置復号
論理機構が出力を可能にするのは、それが、電力入出力
ボード用に指定されたコネクタに挿入されたときだけで
ある。
ホームセンサは、インデクサに接続され、エンコーダ
回路は、VME汎用ボードに接続される。VME専用ボード
は、エンコーダパルスをカウントするカウンタを提供
し、また、システムマイクロプロセッサ（CPU）がこの
カウンタを利用できるようにする。移動の始めに、シス
テムマイクロプロセッサ（CPU）は、適当なエンコーダ
カウントを零に設定する。システムマイクロプロセッサ
は次いで、対応するステップモータを必要なステップ数
だけ移動するようインデクサに命令する。移動の終り
に、システムマイクロプロセッサ（CPU）は、エンコー
ダカウンタを検査して、モータが正しいステップ数だけ
移動したことを検証する。カウンタを数カウントだけオ
フにできるように許容「窓」がある。カウンタが許容カ
ウント数よりも多いカウント数オフであった場合、シス
テムマイクロプロセッサ（CPU）によってエラーが宣言
され、次いでシステムマイクロプロセッサ（CPU）によ
って適切な処置がとられる。
電力入出力ボードは、システム中の様々な電磁弁を制
御する「チョッパ駆動機構」を備える。システムマイク
ロプロセッサ（CPU）は、ある弁を活動化するために一
つのディジタル入出力ボードのビットをセットする。こ
のビットは任意選択で、電力入出力電磁弁駆動回路に結
合される。電磁弁駆動回路は次いで、約300ミリ秒にわ
たって36Vターンオン電圧を提供し、その後、電圧が約2
7Vに低減され、電力散逸および電磁弁の温度上昇が低減
される。電圧の低減は、実際の波形が、36V信号レベル
と接地信号レベルのみで構成されるが、時間平均が27V
になるように36Vを断続的に印加することによって行わ
れる。これは、パルス幅変調としても知られている。
第６図を参照すると、処理カルーセル46が、分離した
断面の側面図に示されている。一つの反応容器34は静止
しており、あるいは非動作位置にあり、第２の反応容器
34は、FPIA読取り用の位置にある。処理カルーセル46
は、様々な反応容器34を丁度よい時間に分注器の処理へ
移動する二方向運動を行うことも、あるいは読取りを行
うことも、あるいはカルーセルとの間の移送を行うこと
もできる。反応容器34の直径および寸法に応じて、処理
カルーセル46上で最大約36個以上の反応容器34を一度に
処理することができる。
次に、第７図を参照すると、さらに詳しく図示した第
１の移送分注機構６は、プローブアーム104、プローブ1
06、プローブチップ108を垂直方向へ移動する移送分注
Ｚ軸モータ102を含み、これに対して、移送分注Ｒ軸モ
ータ100はプローブアーム104、プローブ調整手段106、
プローブチップ108を水平方向へ駆動する。第１の移送
分注機構６は、「標本プローブアーム機構」と呼ばれる
こともあり、標本カップ26と試薬パック30と試薬容器34
と洗浄カップ40との間でプローブを移動する。洗浄カッ
プ40は、第１の移送分注機構６プローブの内面および外
面を洗浄するために使用される。第１の移送分注機構の
駆動機構は、２ステップモータ駆動装置によるＺ軸およ
びＲ軸に沿ったラックアンドピニオン駆動手段である。
電力が失われたときにＺ軸位置を保持し、それによっ
て、システム装置への損傷を回避するためにブレーキが
設けられる。たとえば、第１の移送分注機構は、Ｚ軸走
行距離が約３インチ（7.62cm）になり、Ｒ軸走行距離が
約11−1/2インチ（29.21cm）になるように設計すること
ができる。
第１の移送分注機構６と第２の移送分注機構50は、全
体的なシステム装置の機能および設計において密接に関
係するものであり、走行距離および寸法の違いが唯一の
大きな違いである。この二つの装置は共に、第８図の概
略側面図に示したプローブアーム回路110を有する。こ
の概略図は、Ｒ軸モータ100およびＺ軸モータ102と情報
PCB112およびＲ軸ホームセンサ114との位置関係を示す
ものである。様々な要素を接続するコイルケーブル120
を含むＺ軸ホームセンサ118に対して下方PCB116が示さ
れている。
移送ステーション42は、装置および処理機能において
重要な役割を果たす。第9A図および第9B図を参照する
と、移送ステーション42の移送要素が、反応容器移送突
起部172によって反応容器34に係合されているものとし
て示されている。移送アーム173は、反応容器カルーセ
ル36の反応容器要素間から突き出ており、移送ステーシ
ョン42の回転によって反応容器移送突起部172に係合す
る。移送アーム駆動歯車174により、移送アーム173ラッ
ク歯車176は、移送アーム173を移送ステーション42に出
入りするように移動する。移送ステーション42は回転軸
178を有する。想像線で示した反応容器34'は、フロント
エンドカルーセル４上に取り付けられるものとして示さ
れており、反応容器カルーセル36は、反応容器移送突起
部172によって移送アーム173に係合する。反応容器34'
は、移送操作手段、すなわち、係合手段またはピック18
4が反応容器34'移送突起部172に係合できるように移送
カルーセルの移送アーム173がこの係合手段を位置決め
できるようにする移送突起部172を有する。反応容器34
は、反応容器34をフロントエンドカルーセル４と処理カ
ルーセル46との間で移動する反応移送ステーション42に
よって移送ステーション上に配置されたものとして示さ
れている。移送ステーション42は、廃棄する反応容器34
を処理カルーセル46から廃棄物排出ステーション（図示
せず）へ移動する。移送ステーション42は、ステップモ
ータ駆動機構によって駆動され、精密な直線玉軸受およ
び回転玉軸受によって支持される。
システムスケジューラ 本発明によれば、分析システム２は、分析システム２
上で実施される試験を生成し最適化するアプリケーショ
ンソフトウェアも実行するシステムマイクロプロセッサ
（CPU）によって実行されるソフトウェアによって制御
される（下記では「スケジューラ」と呼ぶ）。スケジュ
ーラは、検定を構成する活動を適切に順序付けすること
によって、スケジューラ自体が分析システム２の機械的
構成要素、すなわち資源が休止状態である時間を最小限
に抑えることができるようにする、フレキシブルプロト
コル技術を使用することによってモデル化された検定の
活動をスケジューリングする。これらの活動とはたとえ
ば、分注（Ｐ）、光学的読取りまたはその他のタイプの
読取り（Ｒ）、カートリッジの洗浄（Ｗ）、MUP吐出
（Ｄ）などでよい。これらの活動はすべて、システムの
資源を使用して行われる。分析システム２の好ましい実
施例による資源には、一次カルーセル46と、補助カルー
セル64と、処理分注器50とが含まれる。一般に、ある活
動では一つの資源しか使用されず、すなわち、カルーセ
ルの一つのステーションで読取り（Ｒ）または洗浄
（Ｗ）または吐出（Ｄ）が行われる。しかし、分注
（Ｐ）は複数の資源、すなわち分注器50と一方または両
方のカルーセル46、64を使用する。フレキシブルプロト
コル技術は、分析システム２上で計測ソフトウェアによ
って実行すべきFPIA検定やMEIA検定などの検定をモデル
化するために化学者によって使用される開発用ソフトウ
ェアである。化学者が検定をモデル化する際、フレキシ
ブルプロトコルは、システム２上で実行されない検定用
の活動のシーケンスを禁止する。したがって、検定プロ
トコルにはすでにフレキシブルプロトコル規則が埋め込
まれているので、システム２が不正な検定に出会うこと
はない。
検定をモデル化するために使用されるフレキシブルプ
ロトコル技術は、（１）特定の検定用にどの活動を実行
すべきかと、活動を実行する順序、（２）活動間のイン
キュベーション期間、（３）活動をどのように実行すべ
きかと、活動の継続時間、（４）各検定ごとの平衡およ
び蒸発に関する制約を指定する。フレキシブルプロトコ
ルの第１の仕様、すなわち活動プロトコルに関して、第
10図および第11図は、検定によって実行すべき活動と、
その活動を実行すべき順序を示している。特に第10図を
参照すると、第１の分注活動（P1）、第１の読取り活動
（R1）、第２の分注活動（P2）、第２の読取り活動（R
2）の四つの活動のシーケンスが示されている。この活
動のシーケンスはたとえば、下記で詳しく説明するFPIA
検定用のシーケンスでよい。第11図を参照すると、二つ
の分注活動（P1）および（P2）と、洗浄活動（Ｗ）と、
吐出活動（Ｄ）と、読取り活動（Ｒ）とを含む第２の活
動シーケンスが示されている。このシーケンスはたとえ
ば、やはり下記でさらに詳しく説明するMEIA活動シーケ
ンスを表す。
フレキシブルプロトコルの第２の仕様、すなわちイン
キュベーションスケジュールは、第12図および第13図に
示した活動間のインキュベーション期間に関係するもの
である。インキュベーションスケジュールは、活動間の
期間、すなわち活動間の時間依存性を定義する。さらに
具体的には、インキュベーション期間は、二つの活動間
の公称時間差、すなわち公称インキュベーション期間
（NIP）と、公称インキュベーション期間が変化できる
時間の長さ、すなわちインキュベーション窓とを含む。
インキュベーション窓は、システム２のスループットを
最適化するためにスケジューラが公称インキュベーショ
ン期間（NIP）に加え、あるいは公称インキュベーショ
ン期間から減じることができる時間の長さを含む。特に
第12図を参照すると分かるように、公称インキュベーシ
ョン期間（NIP）は、分注活動（Ｐ）と読取り活動
（Ｒ）との間の時間を定義する。読取り活動（Ｒ）がよ
り早く行われるように、公称インキュベーション期間を
窓の負の部分で示された時間の長さだけ短縮すること
も、あるいは読取り活動（Ｒ）がより遅く行われるよう
に、公称インキュベーション期間を窓の正の部分で示さ
れた時間の長さだけ延長することもできる。したがっ
て、スケジューラは、時間T1から時間T2までのインキュ
ベーション期間を変化させて、システム２上で実施する
作業を最適化するのに十分な融通性を有する。
第13図を参照すると、六つのインキュベーションスケ
ジュール規則が時間に関して示されている。これらの規
則は、インキュベーション期間に関連する適切な活動シ
ーケンスと不適切な活動シーケンスを記述したものであ
る。規則（１）は、一つの活動が複数のインキュベーシ
ョン期間を開始できることを指定するものである。さら
に具体的には、第１の分注活動（P1）は、読取り活動
（Ｒ）を含む第１のインキュベーション期間（IP1）
と、第２の分注活動（P2）を行うことを含む第２のイン
キュベーション期間（IP2）を開始する。しかし、この
逆は許可されない。規則（２）を参照すると分かるよう
に、ある活動では一つのインキュベーション期間しか終
了できない。言い換えると、一つの活動を複数のインキ
ュベーション期間で制約することはできない。たとえ
ば、それぞれ、第１の分注活動（P1）および読取り活動
（Ｒ）によって開始された、二つのインキュベーション
期間（IP1）および（IP2）で第２の分注活動（P2）を制
約することはできない。フレキシブルプロトコル技術を
使うと、このシーケンスが無効になる。規則（３）を参
照すると分かるように、検定の最後の活動は、インキュ
ベーション期間の終点でなければならない。したがっ
て、分注活動（Ｐ）によって開始されたインキュベーシ
ョン期間（IP）を終了させる第１の読取り活動（R1）と
は異なり、第２の読取り活動（R2）はインキュベーショ
ン期間を終了させないので、フレキシブルプロトコル技
術は第２の読取り活動を無効にする。そのような「後の
インキュベーション」活動は許可されない。規則（４）
を参照すると分かるように、第１のインキュベーション
期間の前に実施されるインキュベーション期間の制約を
受けない活動は許可される。たとえば第１の分注活動
（P1）や第１の読取り活動（R1）など、このような「前
インキュベーション」活動は、第２の分注活動（P2）お
よび第２の読取り活動（R2）を制約する第１のインキュ
ベーション期間（IP）よりも前に行われるかぎり、介在
するインキュベーション期間の制約を受けなくても検定
において許可される活動である。前のインキュベーショ
ン活動は許可されるが、規則（５）は、インキュベーシ
ョン期間によって制約された活動を、第２のインキュベ
ーション期間によって制約された１対の無関係の活動よ
りも前に行うことはできないと指定している。さらに具
体的に、規則（５）に関する特定の例を参照すると分か
るように、分注活動（P2）および読取り活動（R2）は、
第２のインキュベーション期間（IP2）のために互いに
制約しあう場合でも、共に、第１の分注活動（P1）に
も、第１の読取り活動（R1）にも制約されないので時間
的に浮動する。最後に、規則（６）は、ある活動が、イ
ンキュベーション期間の制約を受ける他の二つの活動間
の制約を受けずに浮動できることを明記するものであ
る。さらに具体的には、第１および第２の分注活動（P
1）および（P2）は、読取り活動（Ｒ）を制約しないイ
ンキュベーション期間（IP）の制約を受ける。読取り活
動（Ｒ）は、時間の制約を受けず、他の二つの活動に対
する順序の制約のみを受け、すなわち第１の分注活動
（P1）と第２の分注活動（P2）との間に行わなければな
らない浮動的活動である。
フレキシブルプロトコル技術の第３の仕様、すなわち
活動の記述は、活動をどのように実施すべきかと、活動
の継続時間、すなわち、前記で指摘したタイミングプロ
トコルを指定するものである。さらに具体的に第14図を
参照すると、分注活動（Ｐ）に関するタイミングプロト
コルが示されている。この特定の分注活動（Ｐ）は、一
次カルーセル46と、補助カルーセル64と、処理分注器50
とを含む分析システム２の三つの資源を必要とするMEIA
検定に使用される分注活動に類似している。分注活動
（Ｐ）は、分注器50が前の分注活動の汚染物質を除去し
なければならないとアプリケーションソフトウェアが判
定する時間T1での前洗浄事象で開始する六つの事象から
なる。しかし、システムが、前の分注活動では現分注活
動（Ｐ）は汚染されないことを知っている場合、前洗浄
事象は発生しない。前洗浄事象について下記でさらに詳
しく説明する。
前洗浄の継続時間は、一次カルーセル46に関係する第
２の事象に対する分注活動（Ｐ）の実施を開始するシス
テムソフトウェアに知られている。第２の事象は、一次
カルーセル46上で分注器50が反応容器34を使用できるよ
うになる前に経過する時間の長さに対応する時間T2に発
生する。反応容器34は、他の活動が完了し一次カルーセ
ル46が必要に応じて再位置決めされるまで使用できな
い。時間T2で、分注器50は、反応容器34からの流体の吸
入を開始する。分注器50は、十分に吸引すると、補助カ
ルーセル64に整列するように移動する。一次カルーセル
64に関する分注期間、すなわち時間T2から時間T4まで
は、分注器50が反応容器34から流体を吸引するのに必要
な時間と、分注器50が一次カルーセル46から離れるのに
必要な時間の長さとを含む。第３の事象は、補助カルー
セル64上で処理分注器50がカートリッジ68を使用できる
ようになる前に経過する時間の長さを表す時間T3に発生
する。時間T3で、補助カルーセル64は、分注器50に整列
してカートリッジ68への流体の吐出を開始する。事象４
および５は、それぞれ時間T4およびT5に発生し、カルー
セル46、64がもはや現分注活動（Ｐ）から必要とされな
くなり、後に続く活動で使用できるようになる時間を表
す。補助カルーセル64が使用可能になると、時間T2から
時間T5までの分注期間が完了する。分注期間の後、時間
T6で前洗浄サイクルが完了することによって分注活動
（Ｐ）が終了する。後洗浄サイクルが必要かどうかは、
現分注活動（Ｐ）によって、次に実行すべき活動が汚染
されるかどうかに依存する。
前記の説明は明らかに、フレキシブルプロトコル技術
によって、スケジューラが適切に検定活動を順序付け、
免疫期間を短縮し、分析システム２が高スループット率
で連続的に動作するように最適化されるように他の機能
を実行することができることを示すものである。フレキ
シブルプロトコル技術は、最適化できない固定サイクル
に制限された分析器を記載する1991年１月30日に公開さ
れた欧州特許出願第410645号で開示されたプロトコルな
どの「固定」プロトコルとは区別すべきである。スケジ
ューラが試験スケジューリングプロセスを開始すると、
このプロセスは二つの段階に分解される。すなわち、
（１）スケジューラは、前述の検定活動と、たとえば反
応容器34の装填活動および取外し活動やカートリッジ68
の装填活動および取外し活動などの固定システム活動を
再検討して、試験がキッティングされる前に、試験の実
施が実施中の他の試験の活動と衝突しないようにする。
（２）検定プロトコルのパラメータ内の最初にスケジュ
ーリングされた実行時間よりも前に各試験活動を実行し
て、資源が休止する時間の長さを最小限に抑えシステム
中の試験の処理量を増加させようとする。
第１段階では、オペレータは、標本26のシステム２へ
の配置を選択することによって、試験がシステム２上で
実施するために準備される順序を選択する。分注ステー
ションの最も近傍に置かれる標本26は、システム２上で
実施するために最初に準備される標本である。蒸発を防
止するために、スケジューラが、試験の活動で使用され
るすべての資源を、試験の検定プロトコルで規定された
必要な時間に使用できるようにするまで、試験は準備さ
れない。進行中の他の試験の活動が、次の試験の活動に
必要な時間に資源を使用しているときは、ライン中の次
のテストの準備は延期される。システム２の標本準備領
域は、次の試験が衝突なしで首尾良くスケジューリング
されるまで休止状態のままである。たとえば、キッティ
ング活動から３分後から５分後までの２分の窓中にとき
どき、20秒かかる分注活動（Ｐ）を実行しなければなら
ない場合、その窓内のどこかで分注活動が行われるまで
準備は延期される。次の試験の適切なスケジューリング
を行うことができるとき、試験が準備され処理領域へ送
られる。
スケジューリングプロセスの第２段階は、資源の休止
時間と、資源の作業量を実施するのに必要な時間を最小
限に抑えるように作業量を最適化することである。試験
が処理領域へ送られた後、スケジューラは、各資源ごと
に既存のスケジュールを最適化する。スケジューラは所
定の間隔で、各資源ごとの次の作業間隔を調べる。この
間隔内に休止時間がある場合、スケジューラは、活動
が、許可されたインキュベーション窓内に残ることを条
件として、休止時間をなくするように資源の作業量を再
構成することによって休止時間を最小限に抑えようとす
る。この間隔の最適化が完了したとき、作業量のこのセ
クションが、指定の時間に資源によって実施される。ス
ケジューラは、実施するように命令された試験を有する
標本26がシステム２上にあるかぎり、引き続き標本を準
備する。資源の作業量の最適化は、システムに送られた
すべての試験が処理を終了するまで継続する。
本発明の他の態様によって、スケジューラの標本26準
備活動に割り込む手順が提供される。この態様によれ
ば、システム２のオペレータは、分析システム２のフロ
ントエンド標本領域でも処理領域でも優先操作向けの標
本26（下記では「スタット標本」と呼ぶ）を識別する。
オペレータは、標本カルーセル28への標本26の配置を選
択することによって、試験がシステム２上で実施するた
めに準備される順序を選択する。分注ステーションの最
も近傍に置かれる標本26は、システム２上で実施するた
めに最初に準備される標本である。この標本26準備パタ
ーンは、オペレータがいつシステム２上にスタット試験
を配置するかにかかわらずに割り込まれる。スタット試
験が命令されたときはいつでも、システム２は現標本に
対する試験の準備を終了し、次いでスタット標本へ直接
移動してそのすべての試験を準備する。蒸発を防止する
ために、処理領域中の試験の活動が適切にスケジューリ
ングされるまで、試験に関する標本の準備は開始されな
い。
システムスケジューリングアルゴリズムもスタット処
理向けに修正される。通常の試験に使用されるスケジュ
ーリングアルゴリズムは、各時間ごとに分析計で処理さ
れる試験の数を最大にしようとする。これは、試験活動
の合間に、このようなギャップに他の試験の活動を実行
できるようにするのに十分な時間を確保することによっ
て行われる。スタット試験に使用されるスケジューリン
グ手法は、このある試験をできるだけ短い時間で処理し
ようとする。スタット試験の各活動は、試験の検定定義
に定義されたできるだけ早い実行時間にスケジューリン
グされる。試験のすべての活動がシステム２において適
切にスケジューリングされたとき、試験の標本準備が開
始する。スタット標本に対するすべての試験が準備され
た後、システム２は、スタット標本に対処する前に操作
していた標本26に戻る。
スタット試験は、資源の作業量に休止時間があるとき
には処理領域での特殊な配慮を受ける。スケジューラは
所定の間隔で、システムの処理領域中の各資源に割り振
られた次の作業間隔を調べる。この間隔中に休止時間が
ある場合、スケジューラは、前記で詳しく説明したよう
に資源の作業量を再構成することによってこの休止時間
を最小限に抑えようとする。検定プロトコルによる定義
に応じて現在スケジューリングされているよりも早く実
施することができるこの資源に関してスケジューリング
された試験活動は、この休止時間を埋めるように順方向
へ移動される。スタット試験活動は、作業量内で順方向
へ移動し、すなわち分析計でスタット試験を処理するの
に必要な時間をさらに短縮する第１候補である。スタッ
ト試験は、特殊なスケジューリング処理を受けるが、シ
ステムの処理量に悪影響を与えずにこの処理を受ける。
スマート洗浄 本発明は、ランダムアクセス分析システムでの様々な
ステップ、特に、可能性の高い相互作用が試験標本また
は試薬によるキャリオーバまたはそれらのクロス汚染で
ある分注シーケンスを使用するステップ間で発生する可
能性が高い分析相互作用を識別する方法および装置も提
供する。本発明の方法および装置は、そのような相互作
用の可能性が高いのはいつかを判定し、そのような状況
でもランダムアクセス処理を可能にする（すなわち、こ
の方法および装置により、システムは、そのような相互
作用の可能性が高い例では、相互作用の可能性が低い例
とは異なるように反応することができる）。本発明がこ
れを行うことができるのは、システムソフトウェア（特
にスケジューラソフトウェア）が、キャリオーバまたは
クロス汚染を制御するために分注事象をランダムに処理
時間線に挿入し、かつ処理時間線から除去することがで
きるからである。システムは、そのように分注事象を挿
入し削除することによって、処理中の特定の試験標本ま
たは試薬に必要な洗浄量に対応するように試験標本およ
び試薬の洗浄量を変化させ、相互作用の可能性をなくす
る。
本発明は、下記で詳しく説明する簡単なマトリックス
を使用することによってキャリオーバまたは汚染を制御
することができる。このマトリックスは、システムが実
施する特定の分注ステップを、キャリオーバおよび汚染
に関するそのステップの可能性に関係付けるようにセッ
トアップされる。システムは、システム自体がそのマト
リックスから判定した値に基づいて、洗浄量を最小限に
抑えるが、汚染またはキャリオーバをなくするのに十分
な洗浄量を確保するように分注ステップ間の洗浄量を修
正する。本発明の装置および方法は、複数の試験標本に
対して二つ以上の検定を同時に、かつ連続的にランダム
アクセス的に実施することができる、本明細書で具体的
に説明する自動分析システムに組み込んだときに特に有
用である。
キャリオーバおよび汚染を低減させるために、本発明
のシステムおよび方法は実際上、問題を発生させる原因
を調べる。これは、スケジューラソフトウェアの全体的
な方式と分注ステップおよび洗浄ステップを検討するこ
とによって概念的により適切に理解することができる。
各分注ステップが、キャリオーバまたは汚染を発生させ
る可能性があると共に、場合によってはキャリオーバの
影響を受けやすいので、本発明は、各分注ステップの汚
染の可能性に関する簡単な範疇を提供し、次いで、各検
定ステップがそのような範疇のうちのどの範疇の影響を
受けやすいかを識別する。この場合、前述のマトリック
スが有用である。マトリックスは、スケジューラソフト
ウェアによってスケジューリングされた前の分注ステッ
プおよび次の分注ステップに基づいて、キャリオーバま
たは汚染の発生する可能性が高いのはいつかを識別する
ようにセットアップされる。本発明の装置および方法に
より、分析システムは、前の分注ステップおよび次の分
注ステップに対応するマトリックスから得た値に基づい
て、適当な洗浄特性に応答して望ましくないキャリオー
バまたは汚染の可能性が高いときにはその可能性をなく
する。動作時には、分析システムは自動的に、通常の例
でのキャリオーバまたは汚染をなくするのに適した公称
レベルまで洗浄される。従来のシステムでは、最悪ケー
スでのキャリオーバまたは汚染をなくする極端なレベル
で洗浄する必要があった。しかし、本発明では、システ
ムソフトウェアが、スケジューリングされたシーケンス
に基づいて、影響を受けやすいステップの前に行われる
汚染の可能性があるステップの状況を識別する場合に、
余分の洗浄を行う。その組合せの例では、ソフトウェア
により、システムは、そのような極端な例でのキャリオ
ーバを制御するのに適した所定の過洗浄を活動化する。
本発明のこの手法は、影響を受けやすいステップが必
ずしも汚染ステップの後に続くわけではなく、したがっ
て過洗浄が常に使用されるわけではないので、システム
が実行する洗浄の量を減少させる。要するに、このシス
テムの方法は、通常の洗浄が必要な状況でも、それより
も強い洗浄が必要な状況でも有効であり、システムのラ
ンダム連続アクセス性のために、キャリオーバの発生す
る可能性が高く、あるいは低いのはいつかを事前に知る
ことができない場合でも、任意の例でどのタイプの洗浄
が必要であるかを判定する。本発明は、システムのラン
ダムアクセス性のために、分注ステップを必要に応じて
処理時間線から削除し、あるいは処理時間線に挿入でき
るようにし、汚染状況の可能性をなくするようにシステ
ムを維持する。さらに、本発明では、ソフトウェアは、
連続動作を可能にするシステムにおいても、他の分注ス
テップを処理時間線で操作する必要なしに必要な洗浄を
調整することができる。
本発明の方法および装置は、時間線上で所与のステッ
プの直前および直後にある分注ステップに関係するある
種の基本情報をシステムソフトウェアに追跡させること
によって、分析計による洗浄流体消費量を最小限に抑え
るように設計される。本発明の方法および装置ではすべ
ての検定の相互作用が必要とされるので、すべての検定
がそのプロトコル内で、分注器を洗浄するのに同じ手法
を使用することが好ましい。前述の洗浄システムおよび
方法とは異なり、本発明によるこの方法は、（１）洗浄
量を減少させて分析計中の液体および廃棄物の管理を助
け、（２）洗浄時間を短縮して処理量を向上させる。
特に、下記の各分注ブロック後の後洗浄に関する推奨
によって前述のシステムのプローブ洗浄制御機構が設け
られた。
本発明によれば、基本分注洗浄は、前記と同様に、す
なわちキャリオーバの後に続く大部分の検定ステップに
対してキャリオーバを制御するのに十分な後洗浄によっ
て行われる。しかし、推奨された後洗浄が、後に続くス
テップに対してクロス汚染またはキャリオーバを制御す
るのに不適切なものである場合、下記のように第２のス
テップのために前洗浄が組み込まれる。
前洗浄は、可変であり、公称前洗浄および過前洗浄の
二つのレベルを有する。公称前洗浄とは、常に使用すべ
き量である。キャリオーバの可能性があるときは、過洗
浄が使用される。通常、公称洗浄量は零である。この方
法のソフトウェア態様によって、キャリオーバが発生す
る可能性があるのはいつかが識別されるので、システム
全体にわたって使用される後洗浄量の値を、この方法を
実施する前の値から減少させることができ、そのため、
最悪ケースのキャリオーバ状況を制御するのに十分な程
度に各検定を洗浄することはもはや必要とされない。ソ
フトウェアがキャリオーバの可能性を識別したときは、
キャリオーバを制御するのに必要な追加洗浄が過洗浄を
通じて加えられる。
スマート洗浄に関するパラメータ、表、用語 この方法は好ましくは、各分注ステップを記述する五
つのパラメータ、すなわち、二つの指標値および三つの
洗浄パラメータを使用する。この場合、（ｉ）二つの指
標値とはsus（汚染の影響度）およびcon（汚染の確率）
であり、（ii）三つの洗浄パラメータとはnom（公称前
洗浄番号）、sup（過前洗浄番号）、pw（後洗浄番号）
である。洗浄パラメータは体積ではない。洗浄パラメー
タは、後述の洗浄ライブラリで洗浄を識別する番号であ
る。
現行の洗浄ライブラリ 洗浄番号 総容積 廃棄物 洗浄カップ 0 0ml − − 1 ２ 1ml 1ml 2 2.5 １ 1.5 3 ３ １ ２ 4 3.5 1.5 ２ 5 ４ ２ ２ 6 4.5 ２ 2.5 7 ５ ２ ３ 8 １ no yes 9 ２ no yes 10 ３ no yes 11 ４ no yes 12 ５ no yes susパラメータおよびconパラメータは、キャリオーバ
またはクロス汚染が発生する確率をフラグで示すために
使用される。これらのパラメータは、本発明の方法のマ
トリックスを通じて相互に関係付けられる。
本発明の方法のマトリックスは、それぞれ、オフおよ
びオンに対応する、０および１のみを含む。０は、キャ
リオーバの確率が零であり、１は、キャリオーバの確率
が存在することを意味する。
たとえば、分注器ブロックは、すべての標本分注の影
響を受けやすい（sus指標＝３）。con指標が１である
（マトリックス値＝０）前の分注ステップでは、過洗浄
は実行されない。con指標が２または３である（マトリ
ックス値＝１）前の分注ステップでは、過洗浄が実行さ
れる。
本発明の方法のマトリックスは、キャリオーバまたは
クロス汚染の確率が存在するという情報をソフトウェア
に提供するが、洗浄ステップにどの程度の体積を使用す
るかに関する情報はソフトウェアに提供しない。その代
わり、この情報はnomパラメータ、supパラメータ、pwパ
ラメータから提供される。本発明の方法のマトリックス
は、標本だけでなく他の汚染種も定義してある場合は拡
張することができる。
conパラメータおよびpwパラメータは、次の分注ステ
ップの前にプローブがどんな状態であるかをソフトウェ
アに示す。分注ステップ用のこれらのパラメータを識別
するために確立された規則は、後に続くすべての検定の
要件である。
conパラメータおよびpwパラメータは下記のように定
義される。
150μｌよりも多くのエアギャップを含む標本または
標本混合物を吸引することは、過度の洗浄を使用する必
要が生じるので避けるべきである。
エアギャップを含まない標本または標本混合物の吸引
３では、前記と同じpw値を使用する。
“＊”は、前記の推奨値を用いた場合、本発明の方法
を使用しないとき（後洗浄のみ）に存在する標本キャリ
オーバのレベルが10ppm以下であることを示す。すべて
のケースで、最小許容pw値は2ml洗浄量である。
susパラメータ、nomパラメータ、supパラメータは、
検定プロトコルによって制御される。これらのパラメー
タを識別するために確立される基準が推奨値であり、ど
の分注シーケンスがキャリオーバの影響を受けやすい
か、どのシーケンスで問題が発生するか、プローブを洗
浄するにはどの程度の洗浄量が必要かを最もよく知って
いるのは検定プロトコル開発者であることを理解された
い。
キャリオーバを制御するために、影響を受けやすい分
注ブロックには公称洗浄および過洗浄を使用する。洗浄
カップの洗浄のみが必要とされる洗浄ライブラリ番号８
ないし12に対しては０を使用する。nom＝０−公称前洗
浄は行わない。nom＝８ないし12−洗浄ライブラリ番号
８ないし12を使用する（洗浄カップに対する1mlないし5
ml洗浄量）。sup＝０−過前洗浄は行わない。sup＝８な
いし12−洗浄ライブラリ番号８ないし12を使用する（洗
浄カップに対する1mlないし5ml洗浄量）。
スケジューリングの制約のために、過洗浄量は、最小
後洗浄量（2ml）に公称洗浄量を加えた値以下でよい。
これよりも多くの過洗浄量を使用する必要がある場合、
公称洗浄量も増加させるべきである。たとえば、公称洗
浄量が0mlである場合、過洗浄量は0mlでも、あるいは1m
lでも、あるいは2mlでもよい。必要な過洗浄量が4mlで
ある場合、公称洗浄量は少なくとも2mlでなければなら
ない。
最小後洗浄要件および過洗浄量制約によって、適切な
スケジューリングが確実に行われるだけでなく、時間線
上の影響を受けやすいステップとそのステップから「隠
れた」汚染の可能性が高いステップとの間に、最小洗浄
量しか必要としない簡単なステップが存在するので、そ
のような汚染の可能性が高いステップからシステムが保
護される。最小後洗浄要件により、プローブは、影響を
受けやすいステップの分注が行われる予定であるときに
適切に洗浄される。
キッティングセンターは一つの分注ブロックとみなさ
れる。キャリオーバ実験により、標本をキッティング
し、その後、洗浄および試薬の分注を行う際、キャリオ
ーバレベルが1ppm以下になるようにプローブを洗浄する
には少なくとも約2mlの後洗浄量で十分であることが分
かった。次のキッティング活動を行う前の総洗浄量は約
4mlであるべきである。試薬ビンの汚染はプローブの外
側からのものである。これは、廃棄物カップの洗浄によ
って低いレベル、たとえば200μｌないし1000μｌに低
減され、その後、洗浄カップに対する約1mlないし約2ml
の洗浄が行われる。
化学発光試験 他の実施例によれば、化学発光同種免疫学的検定や化
学発光異種免疫学的検定などの試験標本から得たアナラ
イトで形成された免疫複合体によって生成される化学発
光信号を測定する方法および装置が提供される。一実施
例によれば、化学発光検出信号は、磁界によって分離さ
れた、抗体を塗布された磁粉を含む固定化免疫複合体に
よって生成される。そのような方法によれば、溶液内で
懸濁する磁粉に結合された免疫複合体を含む光学的キュ
ベットを使用し、キュベットの壁に沿って磁界を印加し
て分離を行う。免疫複合体を含む粒子を洗浄し、トリガ
試薬を添加し、結果として生じる標識付き粒子からの化
学発光を、化学発光検出システムを使用してキュベット
内で検出し測定する。他の方法によれば、たとえば、ア
ナライトに対する結合親和性を有する微粒子、ポリイオ
ン捕獲剤などを使用してアナライトを液相で捕獲し、捕
獲アナライトを有孔要素で順次に固定化し、次いで化学
発光信号を化学的に励起し検出する。したがって、連続
ランダムアクセス分析システム内のこのような方法は、
溶液中の高速融解速度を使用して、広範囲のアナライト
に関して極めて感度の高い検定を行う。そのような方法
は、同じ操作台上にさらに蛍光検定処理および化学発光
検定処理を含むことができる、本明細書で説明する自動
連続ランダムアクセス分析装置に対して特に有用であ
る。本発明のそのような自動分析システムは、複数の試
験標本に対して二つ以上の検定を同時に、かつ連続的に
およびランダムアクセス的に実施することができる。特
に、本発明の自動免疫学的検定分析装置は、いくつかの
異なる検定群が別々の交換可能なソフトウェアモジュー
ルを介して実施される統合サブアセンブリのマイクロプ
ロセッサベースのシステムとみなすことができる。この
マイクロプロセッサベースのシステムは、自由度２のロ
ボットアーム分注器および二方向回転カルーセルを使用
して標本を処理する。培養、洗浄、試験片希釈など重要
な検定ステップは、分析計によって自動的にかつスケジ
ューリングどおりに実行される。
特に、自動連続ランダムアクセス分析装置は、それぞ
れ、引用によって本明細書に編入した、関連米国特許第
5089424号、および1988年６月14日に出願された米国特
許出願第206645号に記載されたような化学発光検定を実
施することができる。前述のように、この装置によって
少なくとも２種類の化学発光検定、すなわち磁粉捕獲お
よび微粒子膜捕獲が可能である。化学発光検定プロセス
は、ある種の共役体分子の光散乱特性を利用することに
よって行われる。このようなプロセスは同種プロセスで
も異種プロセスでもよい。同種検定プロセスでは、特定
の抗体を含む液体媒体の吸光を測定する。次いで、抗体
を抗原と反応させて沈殿物を形成する。次いで、抗原−
抗体沈殿物溶液に、抗体が吸収できる光を当てる。二つ
の吸光ステップで測定された吸光の差を求める。その差
が抗体および抗原の結合の有無を示すものである。この
結合反応によって溶液中の抗体の濃度が減少するので、
液体媒体による吸光は、形成される抗原−抗体沈殿物の
度合いに比例して低減する。同種検定を実施する方法お
よび装置の場合の特徴として、これらの手順では、次の
分析のために反応混合物から固相を分離しておく必要は
ない。これに対して、異種検定プロセスでは、固相材料
を分離しなければならない。このようなプロセスでは、
標本上に光源を合焦させることによって、液体試験標本
中の少量の臨床的に重要な化合物を定量する。たとえ
ば、蛍光光源を使用することができる。その場合、標本
中の蛍光粒子によって蛍光状態が発生し、その強度が、
光線の強度および標本中の蛍光粒子の濃度に関係付けら
れる。光線に関して使用される検出器は、粒子が光線に
よって励起されたときに粒子の蛍光放出を形成する光量
子を検出する。その後、次の分析のために、かつ蛍光放
出を検出し測定することができるように、標本中の固相
材料を混合物から分離しておかなければならない。
第15図は、自動分析装置を詳しく示し、本発明で使用
できる、化学発光検定技術を使用する２種類の検出シス
テム、すなわち磁粉捕獲システムおよび微粒子膜捕獲シ
ステムの相対位置を示すために構成要素カバーが取り外
された、自動分析システムの断面平面図である。そのよ
うな一方の検出システムでは、処理カルーセルは、化学
発光磁粉捕獲検定を行うために処理カルーセル上に組み
込まれた、磁粉捕獲用の二つの磁気分離ステーション67
と化学発光読取り装置検出モジュール69とを有する。他
方の検出システムでは、カートリッジホィールカルーセ
ル上に、微粒子膜捕獲検定を行う化学発光読取り装置71
が取り付けられる。
磁粉捕獲システム67、69で使用すべき信号検出モジュ
ール69の断面図を第16図に示す。検出モジュール69は、
光導体602を備える。モジュール69は、ハウジング638内
に水平に取り付けられ、反応カルーセル46（第16図には
図示せず）上の使い捨てキュベット140（想像線で図示
されている）の近くに位置決めされる。この位置では、
信号検出モジュール69は、各キュベット140がモジュー
ル69を通過する際にそのキュベットの内容物の読取り値
を得ることができる。
第17図には、微粒子膜捕獲システムで使用すべき信号
検出モジュール71の断面図が示されている。検出モジュ
ール71は、光導体650を含む。光導体650の両側に注入導
管652が位置決めされる。モジュール71は、反応カルー
セル46（第17図には図示せず）のファイバカートリッジ
654の上方に垂直に取り付けられ、各カートリッジ654が
モジュール71を通過する際にそのカートリッジの内容物
を検出できるように位置決めされる。モジュール71は、
環境光が読取りに干渉するのを妨げるように働く光シー
ルド660も含む。このタイプのシステムで使用されるカ
ートリッジ654は、カートリッジ654の漏斗型孔656と、
好ましくは繊維マトリックスの形態の固体有孔要素658
とを有する容器である。
それぞれ、第16図および第17図に示した、磁粉捕獲シ
ステム69および微粒子膜捕獲システム71がそれぞれ、そ
れらのタイプのシステムを例示するものであることを明
確に理解されたい。他のシステム、配置および構造も可
能である。しかし、そのようなシステムの動作はほぼ同
じである。場合に応じてキュベット140またはカートリ
ッジ654の内容物からの化学発光放出光量子は、検出モ
ジュール69、71の光導体602、650を通じて光電子増倍管
（図示せず）へ送られる。モジュール69、71および光電
子増倍管は、必要に応じてキュベット140またはカート
リッジ654の内容物の化学発光信号を測定する。
液位検知 本発明は、自動分析システムの様々な標本容器中の液
位を検知する固有のシステムおよび方法を含む。液位検
知システムは、自動分注プローブに液体が接触するとき
には必ずそれを検出する。このシステムは、プローブに
よって放射され、様々な標本容器の下方に位置する一連
のアンテナによって受信される近無線周波数（RF）信号
振幅変化を検出する。このシステムは、プローブが液体
に接触したときのプローブと適用されるアンテナとの間
のキャパシタンスの変化を検出するものとみなすことが
できる。このシステムは、空中にあるプローブのキャパ
シタンスを連続的に監視し、プローブが液体に接触した
ことに応じてキャパシタンスの急速な変化を検出する。
この液位検知システムの重要な特徴は、液体を報告す
るのは、プローブが液体に接触したことを信号振幅と変
化率との両方が示したときだけであることである。信号
振幅を使用して液体を検出する、以前のシステムは、信
号振幅が事前に設定されたしきい値を超えることのみに
基づいて液体の検出を報告していた。したがって、この
ようなシステムは、温度、湿度、部品の老化、部品のば
らつき、さらに最も重要なこととして自動分析システム
中の他の構成要素に対するプローブの位置などの変化に
よって誘発される信号振幅の変化の悪影響を受けた。こ
のような条件により、以前のシステムは、誤って流体の
存在を示すことも、あるいは逆に流体の存在を検出しな
いこともあった。信号振幅と信号振幅の変化率の両方に
基づいて液体を検出することによって、そのような誤っ
た検出または検出の失敗の数が大幅に減少する。
ある種の以前の液位検出システムは、プローブが液体
に接触したときに分注プローブ上に存在する正弦波の電
気移相を検出していた。しかし、このような移相システ
ムは、プローブへの流体配管内で脱イオン水しか使用し
ない分析システムに限られていた。本発明では、信号振
幅を使用して液体を検出するので、分注プローブへの流
体配管で塩水などの導電希釈剤を使用することができ
る。
第18図は、自動分析システムに関する本発明の液位検
知システム800の好ましい実施例の概略ブロック図であ
る。液位検知回路ボード801が、自動分析システムコン
ピュータ（図示せず）によって使用可能にされたとき
に、分注プローブ806および807を監視するために使用さ
れ、プローブが液体に接触したときにプローブの移動を
停止する。液位検知回路ボード801は、標準VMEカードケ
ージに取り付けられ、接続部814および818でVMEバスか
らの約＋5Vおよびグラウンドのみを受信する。このボー
ド上のDC/DC変換器（図示せず）は、ローカル動作電圧
を生成して、ボード自体をVMEバスから絶縁させる。ボ
ードとの間の制御信号は、接続部816および820を通じて
システム入出力ボード（図示せず）へルーチングされ
る。
ボード801は、それぞれ、互いに完全に独立してい
る、処理液位検知回路803とキッティング液位検知回路8
05とを含む。処理液位検知回路803は、処理センターで
のプローブ806による液位検出専用であり、キッティン
グ液位検知回路805は、キッティングセンターでのプロ
ーブ807による液体検出専用である。
処理センターの液体検出システムとキッティングセン
ターの液体検出システムは本質的に同じであり、液体検
出は各システムごとに同様に行われる。したがって、下
記の説明は、処理センターでの液体検出システムについ
て説明するものであるが、キッティングセンターにも同
様に当てはまる。
二つの回路803および805はそれぞれ、分析システムコ
ンピュータからの“CALIBRATE"信号によって制御され、
各回路は、“READY"および“DETECT"の二つの出力信号
を提供する。動作時には、液体検出が必要なときを除い
てCALIBRATEがセットされる。較正は、以下にさらに詳
しく説明する自動零回路811によって実施される。プロ
ーブ806が、液体標本容器819の上方に、好ましくは流体
のすぐ上に置かれ、分析システムコンピュータが、標本
容器819の様々な寸法を補償する所望の利得ビットをセ
ットする。出力信号レベルが零になるように回路が較正
されると、CALIBRATEがディアサート（de−assert）さ
れ、READYがアサート（assert）される。次いで、プロ
ーブが標本容器819の方へ移動され、液体に接触し、そ
の時点でDETECTがセットされる。分析システムコンピュ
ータが、DETECT信号を受信し、垂直プローブ移動を停止
するようモータ制御装置（図示せず）に通知する。DETE
CTは、プローブ806が液体内にあるかぎりセットされた
ままである。DETECTは、プローブが液体から取り除かれ
たときにディアサートされるが、プローブが再び液体に
接触するとリセットされる。プローブが液体から引き抜
かれ、もはや液体検知が必要ではなくなると、再びCALI
BRATEがアサートされる。CALIBRATEモードでは、DETECT
は、発生せず、受信するアナログ信号にはかかわらずに
論理的に使用不能にされる。
同軸ケーブル802は、RF送信信号を検知システム回路
ボード801上の低インピーダンス駆動装置信号源824から
プローブ806へ搬送する。受信システム813は、各回転カ
ルーセルの下方、および液体検知が必要とされる領域の
下方の固定位置に取り付けられる。キッティングセンタ
ーでは、液体検出が複数の位置で行われる。したがっ
て、アンテナ810およびアンテナアレイ812は、反応容器
34、試薬パック30、試験標本セグメント容器26の下方に
取り付けられる。アンテナは、三軸ケーブル808および8
09によって検知システム回路ボード801に接続される。
RF信号は、低インピーダンス駆動装置信号源824によ
って周波数約125KHzで生成され、同軸ケーブル802を通
じてプローブ806に印加される。RF信号は次いで、プロ
ーブ806と、液体標本容器819の下方に位置する受信アン
テナ813との間の空間を横切って受信アンテナに結合さ
れる。動作時には、プローブ806が下降して液体に接触
したときに、プローブからアンテナへの信号が、プロー
ブが空中にあったときに受信された信号よりもわずかに
高いレベルになる。信号のレベルが高くなるのは、液体
の表面が実際上、送信中のプローブの一部となり、送信
信号振幅が増大し、プローブの電磁界が受信アンテナ81
3の方へ送られるからである。
信号は、主として、キャパシタンスによって数学的に
モデル化できる電界によって、プローブ806からアンテ
ナ813に結合される。この送信媒体は、プローブ806から
受信アンテナ813への小さなキャパシタンスとみなすこ
とができる。したがって、この種の液体検知を静電容量
液面検知を呼ぶことができる。この電界は実際には、プ
ローブから放射される電磁界の一部なので、この検知装
置を“RF"（無線周波数）検知システムと呼ぶこともで
きる。ただし、実際に使用される周波数は、標準無線周
波数よりも数オクターブ低い。
第19図は、自動分析システムに関する本発明の液位検
知システム800の好ましい実施例のより詳しいブロック
図である。液位検知システム800は、振幅検出器841と低
域フィルタ845とを含む同期（ヘテロダイン）受信機を
含む。この受信機は、アンテナが検出した電気信号の例
外的な狭帯域受信を行う。この同期受信機では、振幅検
出器841が入信号830に基準信号843を乗じて振幅情報の
抽出を可能にする。信号源824も基準信号843を使用して
送信信号826を生成し、したがって送信信号と受信信号
は共にほぼ同じ周波数のものである。入信号はまた、基
準信号とほぼ同位相でなければならない。
入信号830に基準信号843が乗じられた後、振幅検出器
841の出力が低域フィルタ845に渡され、所望の振幅情報
が抽出される。好ましい実施例の受信機で使用されるフ
ィルタは、ベッセル線形位相フィルタであり、最小オー
バシュートまたはオーバシュートなしと最小リンギング
またはリンギングなしを示す。
液体検出システム800は、本発明の好ましい実施例で
の信号検出を機能強化する自動零回路811も含む。プロ
ーブ806からアンテナ813までの距離が変化し、プローブ
が自動分析システム内の構成要素に接近して誘電定数が
周囲の空気よりも高くなるにつれて、アンテナ813に到
達する信号のレベルが徐々に変化する。プローブが液体
に接触したときの増加が、プローブ806を空中でアンテ
ナ813の方へ移動したときに発生する変化と比べて非常
に急速に発生するので、自動零回路811は、液体検知シ
ステム800を使用可能にして、受信信号強度の非常に小
さな増加（約0.2pf）によって流体を検出する。自動零
回路811は、振幅が徐々に変化する信号を零にして、所
定のしきい値を超えた急速に変化する信号のみを報告す
る。
自動零回路のタイミングは、プローブ806が静止し、
あるいは垂直に移動しているときに回路の出力がほぼ零
に維持されるようなものである。したがって、プローブ
が自動分析システムの他の構成要素に接近することによ
って発生する変化など、徐々に発生する信号振幅の変化
は、自動零回路によって所定のしきい値よりも低い値に
低減され、振幅の変動がしきい値を超えた場合でも液体
検出として報告されることはない。プローブが流体に接
触したために、200マイクロ秒よりも短い時間内に急速
な信号の増大が発生することがある。信号が急速に増大
すると、自動零回路によって低域ベッセルフィルタ844
からの出力が増大する。この信号は次いで、第２の低域
フィルタ845を通過し、2Vの簡単な固定しきい値846に印
加される。信号がしきい値を超えていない場合、液体検
出システムは847でREADYモードに維持される。流体との
接触によって発生した増加がしきい値846を超えるのに
十分なものであった場合、848でディジタルビットが出
力され、DETECTがアサートされる。その時点で、自動零
回路811が使用不能になる。DETECT信号は、849にあるシ
ステムモータ制御ボードへルーチングされ、その結果、
流体が検出されたとき、モータ制御ボード（図示せず）
はただちにプローブの移動を停止することができる。
依然として第19図を参照すると、流体検知回路803
は、それに結合された受信アンテナ813のすぐ近くにあ
るシステムグラウンドを基準としていることが分かる。
前述のように、回路803は、好ましい実施例では全長約1
0フィートの三軸ケーブル808によってアンテナ813に接
続される。三軸ケーブルの最外導体851は、アンテナ852
用の接地プレートに接続され、かつシステムベースプレ
ート853に接続され、回路用の接地基準を提供する。三
軸ケーブル854の内側シールドは「被駆動シールド」で
ある。内側シールド854は、一端でアンテナ855用の被駆
動シールドプレートに接続され、他端で信号・被駆動シ
ールド回路840のシールド出力側に接続される。アンテ
ナ813からの信号は、内側導体856によって信号・被駆動
シールド回路840の入力へ搬送される。信号・被駆動シ
ールド回路840は、バッファとして働き、内側シールド8
54を駆動する。これによって、ケーブル808およびアン
テナ813の有効キャパシタンスが係数約60だけ減少す
る。アンテナおよび10フィートケーブルの総キャパシタ
ンスは通常、約600pfである。信号・被駆動シールド回
路840はこのキャパシタンスを実際上、約10pfに減少さ
せる。この減少によって、プローブ806が液体に接触し
たときに発生する信号強度の0.2pfの増加の検出が大幅
に簡略化される。
ベッセルフィルタは、送信回路では再現性のために使
用され、受信回路では雑音スパイクのための最小リンギ
ングのために使用され、その結果、システム内で最小の
雑音レベルが得られる。より鋭いフィルタは、場合によ
っては高いオーバシュートを有し、実際にはより高い雑
音及びリプルレベルをもたらす。
第20図は、本発明の液体検知システム800中の電流を
示す簡単な概略図である。総電流826は、信号源824から
プローブ806へ流れ、そこで二つの経路に分割される。
一方の経路では、電流836はプローブから離れ、希釈剤
を通じてグランドへ流れ、信号源824に戻る。希釈剤
は、希釈剤抵抗834および希釈剤結合キャパシタンス838
によって表される。これとは別に、ずっと小さな電流83
0がプローブ806に入り、空間を通って受信アンテナ813
に結合される。キャパシタ828は、空中のプローブ806の
キャパシタンスを表す。プローブが液体に接触すると、
液体の増大した表面積によって追加された追加流体キャ
パシタンス832を介して追加電流が流れる。送信信号の
波長は、自動分析システム内の形状と比べて小さく、し
たがってプローブ806からアンテナ813へのほぼすべての
結合は電界によるものである。低インピーダンスの送信
信号をプローブに印加し、その信号を別のアンテナで受
信することによって、プローブプラミング中の導電希釈
剤の分路効果がなくなる。信号・被駆動シールド回路84
0（第19図）がアンテナ813からの電流しか測定せず、希
釈剤中の電流は測定しないことに留意されたい。
第21図は、プローブが空中にあるときのプローブ806
とその電磁界815と液体標本容器819とアンテナ813との
配置を示すものである。アンテナ813は、液体標本容器
の真下にほぼ直線状のプローブ806の長手方向軸の延長
線に沿って位置決めされる。第21図に示したように、空
中にあるプローブから放射された電気信号815は、長手
方向軸に垂直な平面Ｘ−Ｘ上であってプローブの長さの
中心で最も強い。電気信号中の長手方向軸の延長線に沿
って零Ｙがある。したがって、プローブ806が空中にあ
るとき、アンテナ813に到達する信号はほとんどない。
第22図は、プローブが液体に接触したときのプローブ
806とその電磁界815と液体標本容器819とアンテナ813と
の配置を示すものである。プローブが空中にあるとき
（第21図参照）よりも大きな信号レベルが長手方向軸の
延長線に沿って放射される。したがって、プローブ806
が液体に接触したときにアンテナ813が受信する信号レ
ベルは著しく高くなる。
第23図は、液体標本容器819からアンテナ813までの距
離が大きすぎる場合、液体中のプローブによって生成さ
れる電磁界815でも、検出をトリガするのに十分な信号
をアンテナ813で生成するのに不十分であることを示
す。この状態が発生するのは、標本セグメント容器600
（第36図）で短い標本カップを使用したときである。し
たがって、標本セグメント容器600は、短い標本カップ
が挿入される位置のすぐ下に取り付けられた流体液位検
知スリーブ608を備える。検知スリーブ608は、アルミニ
ウムで構成することも、あるいはその他の導電材料で構
成することもできる。
第24図に示したように、検知スリーブ608は、電気信
号815をプローブ／液体の組合せから受信アンテナ813の
近傍へチャネリングするように働く。スリーブ608は、
スリーブの頂部が標本カップ中の液体の頂部にほぼ一致
する高さに取り付けられる。スリーブの取り付け位置が
高すぎる場合、空中にあるプローブからの信号のチャネ
リングのために誤った流体検出が行われる恐れがある。
スリーブの取り付け位置が低すぎる場合、スリーブが電
気信号をアンテナ813にチャネリングするように適切に
機能しないので、流体検出は失敗する。
第43図および第44図はそれぞれ、長試験標本カップア
ダプタスリーブ649および短試験標本カップアダプタス
リーブ655の断面立面図である。これらのアダプタスリ
ーブは、第4G図の短試験標本Vacutainer(R)チューブセ
グメントアセンブリと共に使用することができる。各ア
ダプタスリーブ649および655は、導電コア材料651、た
とえばアルミニウムで構成される。液体標本カップ653
は、アダプタスリーブのどちらかの頂部に置かれる。プ
ローブが標本カップ中の液体に接触すると、コア材料65
1が電気信号をプローブ／液体の組合せから、下方に取
り付けられた受信アンテナ813の近傍へ伝達する。
第25図は、システムの雑音レベル対信号周波数をグラ
フに表したものである。このグラフは、狭フィルタ帯域
幅（250Hz）と共に高中心周波数（125KHz）を有するこ
とが重要であることを示している。システムの雑音レベ
ルは、低い周波数でピークに達し、周波数が増加するに
つれて低減する。すなわち、雑音を低減させるには狭い
帯域幅を有するより高い周波数で動作すると有利であ
る。
本発明の液位検知システムが、液位検知が必要とされ
る任意の自動分析計で使用できることを理解されたい。
シリンジ気泡フラッシャ 本発明によるシリンジは、自動分析システム、または
シリンジが流体を吸引し吐出する精度及び精密度に依存
するプロセスでフルイディックスが使用される応用例で
使用することができる。気泡を自動的にフルイディック
スシステムから完全に押し流す能力を有するシリンジ
は、そのような精度及び精密度を達成し維持することが
できる。本発明によるシリンジは、ピストンがシールを
通じて締まりばめボア内で往復運動するように構成され
る。ボアは、閉鎖端部を有し、ボアとピストンは、流体
入口・出口手段と連通する環状チャンバを規定する。流
体は、シールの近傍で導入され、流体入口手段を通過
し、ピストンの周りの環に入り、環からの直交流押し流
し気泡を生成する。直交流が発生している間、ピストン
はボア内で往復運動する。この往復運動によって、環中
のピストンとボアとの間に高流体速度がもたらされる。
この高流体速度によって、ピストンまたはボア壁に付着
している気泡が押し流される。ピストンは、その完全な
内側伸長位置へ移動したときに、ボア端部に極めて接近
し、したがってボア端部またはピストン端部に付着して
いる気泡を押し流す。環状チャンバ内でのピストンの移
動によって押し流された気泡は、シールの近くの直交流
によってシリンジから流し出される。
次に第26図、第27図、第28図をまとめて参照すると、
流体を吸引し様々な分注機構に吐出し、シリンジ122か
ら気泡を自動的に押し流す能力を有するシリンジ122が
示されている。診断計器が検定を正確に実施する能力
は、シリンジ、すなわち分注によって試薬および標本を
吸引し吐出する精度及び精密度に厳密に依存する。シリ
ンジの精度及び精密度は、シリンジ内に小さな気泡が存
在することによって著しく低下する。残念なことに、気
泡は、極めて頻繁に発生するものであり、除去し、ある
いはなくするのが困難である。シリンジ122は、気泡を
自動的にフルイディックスシステムから完全に押し流す
ことによってこのような問題を回避する。シリンジ122
は、ピストン124がシール126を通じて締まりばめボア12
8内で往復運動するように構成される。ボアの端部130が
閉じる。ピストン124は、閉鎖されたボア端部130の形状
を近似するピストン端部132を有する。ピストン124とボ
ア128との間に環138が存在する。流体入口ポート134お
よび流体出口ポート136は、互いに180゜だけ離れるよう
に位置決めされ、シール126の近傍に位置する。流体入
口ポート134に、加圧された流体が導入される。流体は
環138に流入し、ピストン124の両側の周りを流れ、次い
で流体出口ポート136から排出される。この直交流は、
シール126の近くの領域から気泡を押し流す。
依然として第26図、第27図、第28図をまとめて参照す
ると、環138中のシール126の近くで直交流が発生してい
る間、ピストン124はボア128の内部で往復運動する。こ
の往復運動によって、環138中のピストン124とボア128
との間に高流体速度がもたらされる。この高流体速度に
よって、ピストン124またはボア壁に付着している気泡
が除去される。ピストン124の内側への移動により、除
去されたこのような気泡は、直交流領域へ押し流され、
そこで、直交流によってシリンジ122から流し出され
る。ピストン端部132とボア端部130は、類似の球形を有
する。ピストン124は、その完全な内側伸長位置へ移動
したときに、ボア端部130に極めて接近する。ボア端部1
30上に付着している気泡は分裂され除去される。同様
に、ボア端部130およびピストン端部132からの気泡は、
直交流領域へ押し流され、そこで、直交流によってシリ
ンジ122から流し出される。直交流が発生している間に
ピストンを往復運動させるシーケンスは、この装置によ
っていつでも自動的に実行することができる。
依然として第26図、第27図、第28図を参照すると分か
るように、流体は、シリンジ122の流体出口ポート136か
ら出た後、管継手、管の全長、別の管継手を通過し、プ
ローブ106に入り、プローブ先端108から出る。試薬の吸
引および吐出が実際に行われるのはプローブ先端108で
ある。シリンジとプローブ先端との間に閉じ込められた
気泡も性能を低下させ、したがってシリンジから押し流
された気泡が滞留する場所があってはならない。したが
って、配管上のシリンジとプローブとの間で死空間のな
い管継手を使用する必要がある。本発明のシリンジ122
の気泡押し流し態様の動作時には、静止位置またはホー
ム位置124'からのピストンの最初の引き込み速度は、ピ
ストンが完全引き込み位置124"に接近する際の速度より
も低い。ボアの端部に対するピストンの動作のこの種の
操作によって、ボア内の高真空および気泡の形成が回避
される。これに対して、ボアの端部中の事前に形成され
た気泡の除去を迅速化するためにピストンをホーム位置
124'から最高速度で引き抜くことができる。そのような
気泡押し流し手順の後、弁が閉鎖され、吸引を行うこと
ができる。しかし、このシリンジを吐出態様に使用する
場合、規制された量の液体が吐出のために通過できるよ
うに弁を開放しておくことができる。
次に第26図を参照して、シリンジ122の吸引態様の動
作を説明することができる。前述の気泡押し流し動作に
続いて、ピストン124がホーム位置124'に置かれ、死空
間のない二方向電磁弁135が閉鎖される。電磁弁135を閉
鎖すると、プローブ先端108を除いてフルイディックス
システム中の流体が閉鎖される。フルイディックスシス
テム中の流体は、トリス流体（tryss fluid）または作
動流体媒体であり、好ましくは、吸引すべき標本または
試薬に反応することも、あるいは混合することもない。
作動流体媒体の例には、吸引すべき流体の特性に応じて
脱イオン水、塩水などが含まれるが、これらに限らな
い。
依然として第26図を参照すると、流体を吸引するため
に、プローブの先端108が、吸引すべき流体内に位置決
めされている。次いで、ピストン124がホーム位置124'
から、吸引する流体の量を表す位置へ移動される。ピス
トンを引き込むことによって、作動流体媒体がプローブ
先端108からその内部に引き込まれる。次いで、プロー
ブ先端108が、吸引すべき流体を排出する位置に位置決
めされる。次いで、ピストン124をホーム位置124'に戻
すことによって、吸引すべき流体が排出される。流体を
吐出する位置にプローブ先端108を位置決めし、電磁弁1
35を開放し、作動流体媒体をフルイディックスシステム
に流し込むことによって、残留している吸引すべき流体
をときどきフルイディックスシステムから押し流すこと
ができる。流体がフルイディックスシステムから押し流
された後、電磁弁135が閉鎖され、シリンジ122を引き続
き使用して流体を吸引することができる。
再び第26図、第27図、第28図をまとめて概略的に参照
すると分かるように、シリンジ122構造は、長さ約8.
3"、幅約3.5"、深さ約2.7"であってよいが、それに限る
ものではない。線形アクチュエータ125は、フレーム123
に取り付けられる。アクチュエータモータ121は、対合
する親ネジ137が螺着するナット手段127を回転させる。
親ネジ137は、底面上に軸受131が取り付けられたカプラ
129に固定される。軸受131は、フレーム123の溝内を走
る。
カプラ129は、回転に関して軸受131の制約を受けるの
で、線形アクチュエータモータ121がナット手段127と、
カプラ129に固定されたピストン124を回転させ、したが
ってピストン124をシール126を通じて往復運動させたと
きに往復運動する。
ピストン124は、バネが装入され、ポリエチレン磨耗
リング133によって保持され、ポリエチレン磨耗リング
の上方のＯリングで構成されたシール126を通じて往復
運動する。ピストンとボアの間の間隙は、小さく、好ま
しい実施例によれば、約0.002"ないし約0.008"である。
ピストン124が往復運動すると、環138中のピストン124
とボア128との間で非常に高い流速が生成される。この
ような高い流速によって、ボア128中の気泡がシール領
域へ押し流され、そこで、直交流によってシリンダ122
から流し出される。シリンジ122から押し流された気泡
が、連通するチューブに沿って先端から流し出される際
に滞留する場所がなくなるように、シリンジ122と先端
解放手段との間に、死空間のないはめ込みが位置決めさ
れる。
シリンジを手動で操作するか、それとも自動分析計に
よって操作するかにかかわらず、多数の医療診断器具お
よび装置の場合のような流体の厳密な吸引および吐出
や、厳密な分析分注を含むがこれらに限らない流体の厳
密な操作が必要とされる状況や、様々な量の流体、特に
少量の流体の厳密な操作が必要とされる類似の状況で本
発明のシリンダを使用できることを理解されたい。ま
た、シリンジの下流側に第２の弁を含めることによっ
て、シリンジを精密容積式ポンプ（positive displacem
ent pump）に切り替えることができる。
本発明のシリンジは、本発明でさらに詳しく説明する
システムなど、複数の試験標本に対して二つ以上の検定
を同時に、かつ連続的およびランダムアクセス的に実施
することができる自動分析システムに対して特に有用で
ある。特に、本発明の自動免疫学的検定分析装置は、い
くつかの異なる検定群が、別々の交換可能なソフトウェ
アモジュールを通じて実行される統合されたサブアセン
ブリのマイクロプロセッサベースのシステムとみなすこ
とができる。このマイクロプロセッサベースのシステム
は、自由度２のロボットアーム分注器と二方向回転カル
ーセルを使用して標本を処理する。培養、洗浄、標本希
釈など重要な検定ステップは、分析計によって自動的に
かつスケジュールどおりに実施される。
試薬キャップパックアクチュエータ 試薬を使用して流体を分析する診断システムは、この
ような流体または試薬の濃度が正しいかどうかに強く依
存する。蒸発が試薬の濃度に影響を及ぼすことがあるの
で、このような流体の貯蔵容器からの蒸発を最小限に抑
えることが重要である。たとえば、自己密封隔膜設計を
使用して、出荷シールが破られた後、試薬が除去された
後などに蒸発を制御するのを助ける試薬容器が発表され
ている。しかし、そのような設計は、分注プローブによ
るある容器から他の容器への試薬のクロス汚染またはキ
ャリオーバの原因となる。また、現在知られている容器
閉鎖システムを手動で操作し、あるいは隔膜キャップを
使用すると、高価な試薬が汚染され蒸発する。
本発明によれば、システムの移送分注機構によって、
複数の容器を蒸発密封状態から、容器の試薬にアクセス
するための開放位置へ操作することが容易な、試薬の蒸
発を制御する装置および方法が提供される。以下にさら
に詳しく説明するように、この装置は、開閉手段を使用
して、複数の容器を、閉鎖して蒸発密封状態にすること
ができる。特に、試薬容器は、それが開放状態のままで
ある時間を最小限に抑えるように装置によって閉開閉さ
れ、したがって蒸発が最小限に抑えられ、あるいはなく
なり、同時に、分注プローブまたは容器に含まれる液体
試薬への分注プローブまたは移送機構によるアクセス可
能性が最大になる。クロージャキャップ手段を開閉する
この方法は、容器の蒸発差の変動に適応して、容器を適
切に開閉し、同時に、容器が使用されないときには蒸発
シールを維持する。
第34図および第35図に示したように、共通の分注プロ
ーブによるそれぞれの異なる試薬容器間の汚染またはキ
ャリオーバを防止し、同時に蒸発を最小限に抑えるよう
に試薬容器450のクロージャキャップ手段454を開閉する
開閉ステーション464が設けられている。開放されたま
まの容器クロージャを有し、自動閉鎖手段を含まないク
ロージャシステムについて説明したが、そのようなクロ
ージャシステムは、本明細書で説明するクロージャキャ
ップ手段を開閉することはできない。たとえば、本発明
の開閉ステーション464は、たとえば、開閉の日常的な
用途向けの蒸発密封ソフトクロージャや、試薬非使用期
間または試薬パック操作向けの蒸発密封ハードクロージ
ャなど、様々な位置にクロージャキャップ手段454を開
閉することができる。
本発明によれば、パック30（第31図および第32図）の
試薬容器が開閉ステーションの464の下方に移動され、
そこで、ステーションがクロージャキャップ手段454を
開放する。分注プローブによって容器中の流体が引き込
まれ、開閉ステーションが容器を閉鎖して蒸発密封状態
にする。第29図および第30図に示した本発明の一実施例
では、試薬パック30は、ピン37上の開放位置と閉鎖位置
との間で旋回するカバー31を有する。ピン37は、開放位
置と閉鎖位置との間でのカバー31の移動を容易にするバ
イアスバネ手段を含むことができる。たとえば、そのよ
うなバネ手段は、所望のバイアスをもたらすように、伸
張プラスチックなど伸張材料で形成されたヒンジでよ
い。
本発明の装置および方法は、試薬容器間の汚染を低減
させ、あるいは防止し、たとえば、普通なら容器を急激
に開放することの結果として生じる、通常は滴の形態で
ランダムに噴霧された液体試薬または空中を浮遊する液
体試薬による試薬の損失を防止するように試薬容器クロ
ージャシステムの開放加速度を制御することもできる。
カバー31は、ピン37の他方の側から半径方向へ延びて、
カバー31用のレバーアームとしてのタブ33を形成する。
この実施例によれば、この装置は、フロントエンドカル
ーセル４上の開閉ステーション（図示せず）に位置決め
された線形アクチュエータ（図示せず）を備える。線形
アクチュエータは、タブ33に係合するノッチ付き下端3
5'を有するプランジャ35を往復運動させる。線形アクチ
ュエータがプランジャ35を下向きに伸ばすと、プランジ
ャのノッチ付き下端35'がタブ33に係合してカバー31を
開放する。アクチュエータがプランジャ35を引き込む
と、プランジャのノッチ付き下端35'がタブ33を引き上
げてキャップ31を閉鎖する。
好ましい実施例（第31図ないし第35図）によれば、ク
ロージャキャップ手段454によって閉鎖される試薬容器
開口部452を有する試薬容器450を含む試薬パック30の平
面図が第31図に示されている。試薬容器450は、開放さ
れたバルク液体容器460と共に試薬パック壁446内に維持
される。試薬パック壁446は、フロントエンドカルーセ
ル４（第4A図及び第4B図）の試薬パックカルーセル32
（第4A図及び第4B図）に挿入するのに適した構造を試薬
パック30に与える。試薬容器450および開放されたバル
ク液体容器460は、試薬パック容器取り付け安定化表面4
48によって試薬パック30内に維持される。第32図の側面
断面図は、第31図の断面Ａ−Ａに沿ってとった断面図で
あり、クロージャキャップ手段454の三つの位置を示
す。たとえば、クロージャキャップ手段454は、たとえ
ばフロントエンドカルーセル４の移動などによるクロー
ジャキャップ手段454の閉鎖を妨げるために、バネ手段
によってロック位置に好ましくバイアスされた開放位置
454'と、開放されるがロックされない位置454"と、閉鎖
位置454で示されている。開放位置454'および454"で
は、分注プローブが適切なアクセスを行い容器開口部45
2を通して試薬容器450から液体容器を引き込むことがで
きることを理解されたい。
なお、クロージャキャップ手段454の移動および位置
は、図のものに限るものではなく、分注プローブが試薬
容器450中の試薬にアクセスできるかぎり他の開放位置
が企図される。第33図の等角図は、試薬容器450、クロ
ージャキャップ手段431、接触表面433、試薬容器開口部
432を示す。クロージャキャップ手段434は、前述のよう
に閉鎖位置にあるときに、試薬容器開口部432にはま
り、離隔されたリング部材438と共に蒸発密封試薬容器4
50を提供するキャップ部材436を露出させた開放位置で
示されている。そのような蒸発密封閉鎖位置が、長い非
使用期間または試薬パック30操作向けにキャップ部材43
6が開口部432にかたく固定される前述のハードシールで
も、キャップ部材436が、リング部材438の助けなしで、
あるいは最小限の助けで開口部432に対してわずかに開
放され、しかも蒸発密封位置を維持するソフトシールで
もよいことを理解されたい。
第34図には、開閉ステーション464が斜視側面立面図
で示されており、第35図には、開閉ステーションの異な
る斜視側面立面図が示されている。開閉ステーション46
4にはハウジング466と駆動モータ468が取り付けられ
る。ハウジング466は、開閉ステーション464を試薬カル
ーセル32（第4A図及び第4B図）の上方に取り付け固定す
る取り付け手段470を有する。開閉ステーション464は、
下向きに移動してクロージャキャップ手段454のタブ部4
54（ｂ）に接触し、それによってクロージャキャップ手
段454を第34図に示した所望の開放位置へ動かす開放ピ
ン472を備える。前述のように、開閉ステーション464に
よってクロージャキャップ手段454を開放する場合でも
閉鎖する場合でも、試薬カルーセル32の回転運動によっ
て、所望の試薬容器450が開閉ステーション464の下方に
位置決めされる。
動作時には、試薬カルーセル32が、第34図中の容器45
0が開放ピン472から離れて試薬パッククロージャアクチ
ベータ474の下方に位置決めされる。試薬パッククロー
ジャアクチベータは、開放されたクロージャキャップ手
段454に摩擦接触し、それによってクロージャキャップ
手段454を、第32図に示したほぼ垂直な開放位置454'か
ら開放ロック位置454"へ押す。クロージャキャップ手段
454はこの位置で、前述のように内部バネ手段（図示せ
ず）によってロックされる。たとえば、第34図は、開放
ピン472がクロージャキャップ手段454のタブ454（ｂ）
に接触し、そのため、クロージャキャップ454が旋回手
段461の周りで旋回して図のほぼ垂直な位置へ開放され
た後の開放位置にあるクロージャキャップ手段454を示
す。開閉ステーション464はさらに、三つの弁型ヘッド
の形態のものであり、開放ピン472が下向きに押されク
ロージャキャップ手段454のタブ454（ｂ）に接触して試
薬容器450を開放する間非活動位置にある試薬パックク
ロージャアクチベータ部材474を備える。試薬パックク
ロージャアクチベータ部材474は、クロージャキャップ
手段31（第30図）またはクロージャキャップ手段454
（第34図）の寸法に類似の寸法を有する単一の弁型ヘッ
ドの形態のものでもよい。
試薬容器450を閉鎖するために、第34図に示した開放
位置454'または454"のとき、試薬パック450は、カルー
セル32の回転移動によって試薬パッククロージャアクチ
ュエータ部材474の下方に位置決めされ、その結果、ク
ロージャキャップ部材454は、部分的に下降された開放
ピン472または部分的に下降された試薬パッククロージ
ャアクチュエータ部材474に摩擦接触する。開放ピンま
たはアクチュエータ部材は、開放ロックされたクロージ
ャキャップ手段454を押し続け、バネ手段に打ち勝って
クロージャキャップ手段454を部分的に閉鎖された位置
またはソフトシール位置に戻す。試薬パッククロージャ
アクチュエータ部材474がクロージャキャップ手段454に
接触することによって試薬容器450上にソフトシールを
形成するようにクロージャキャップ手段454を形成する
ことも、ソフト閉鎖されたクロージャキャップ手段454
にアクチュエータ部材474をよりきつく接触させてクロ
ージャキャップ手段を強制的にハード閉鎖位置にするこ
とも、その両方を行うこともできる。開放ピン472を使
用して試薬パックデザーブ（deserve）アクチュエータ
部材474の助けなしでそのようなソフトシールまたはハ
ードシールを同様に行うことができ、その結果、すべて
の例で試薬容器450が閉鎖蒸発密封状態に戻されること
を理解されたい。
クロージャキャップ手段454が、第33図に示したよう
に各試薬容器450ごとに個別のものでも、あるいは第34
図および第35図に示した一そろいの型のものでもよいこ
とを理解されたい。また、第30図および第34図に示した
ように、クロージャキャップ手段454が各試験容器450ご
とに個別のものであるか、それとも複数の試薬容器450
をカバーする拡張クロージャキャップ手段を与えるよう
に連結されるかにかかわらず、開閉ステーション464は
たとえば、独立に機能し、個別の試薬容器を開放し、あ
るいは好ましくはすべての試薬容器450を同時に開放す
るように動作することができる、三つの開放ピン472と
三つの試薬パッククロージャアクチュエータ部材474と
を有することもできる。
好ましい実施例によれば、クロージャキャップ手段45
4の開放の加速度は、試薬パッククロージャ部材474によ
って制御され、そのため、試薬パッククロージャ部材47
4は、前述のように、クロージャキャップ手段454の開放
プロセス中にクロージャキャップ手段454の上面に接触
し、クロージャキャップ手段と共に上向きに往復運動す
る。試薬パッククロージャ部材474は、クロージャキャ
ップ手段454の上面に往復接触する際、クロージャキャ
ップ手段454に対する下向きの抵抗を与えてその上向き
加速度または開放加速度を制御し、同時に、分注プロー
ブが試薬容器450中の液体試薬にアクセスできるように
クロージャキャップ手段454が所望の開放位置へ開放で
きるようにする。
本発明の教示から逸脱せずにクロージャキャップ手段
454および開閉ステーション464の動作の他の変形例が企
図されることを理解されたい。たとえば、バネ手段は、
クロージャキャップ手段454の旋回手段461に結合するこ
とも、あるいはクロージャキャップ手段431（第33図）
のヒンジ手段437に結合することもでき、その場合、ク
ロージャキャップ手段454または431の閉鎖はそれぞれ、
開放ピン472または試薬パックアクチュエータ部材474の
下向きの力の助けなしで行うことができる。たとえば、
クロージャキャップ手段454または431を閉鎖位置へバネ
バイアスさせることができ、その場合、開放ピン472
は、前述の開放動作に続いてクロージャキャップ手段45
4のタブ454（ｂ）またはクロージャキャップ手段431の
タブ433に接触したままになってクロージャキャップ手
段454または431を開放位置に維持し、分注プローブによ
って試薬容器450から試薬を取り出すことができるよう
にする。ピペットが試薬容器450から引き抜かれた後、
開放ピン472がタブ454（ｂ）または433から離れて上向
きに移動し、そのため、クロージャキャップ手段454ま
たは431はその蒸発密封閉鎖位置に戻ることができる。
バネ手段は、伸張プラスチック、引張りバネなどの伸張
材料の形態のものでよく、当業者なら前記の考慮すべき
点を知ることによって所望のバイアスを確認することが
できる。当業者には理解されるように、そのような実施
例はたとえば、取り付けられた試薬パックを移動する手
段が設けられないAbbott IMx(R)分析計またはTDx(R)分
析計で使用することができる。
また、分注プローブ移送機構を、開閉ステーション46
4から離れた位置またはステーションに配置して、分注
プローブが試薬容器中の試薬にアクセスできるようにす
るためのそのような分注プローブ移送機構への試薬パッ
クの移動を要求することも、あるいは、開閉ステーショ
ン464と結合して、試薬パックのそのような移動または
位置決めを不要にすることもできる。さらに、開閉ステ
ーションは464は、本明細書で説明するカルーセルの回
転移動との併用に限られるものではない。たとえば、試
薬パックを非同心状コンベアシステムまたは直線状コン
ベアシステム上に取り付け、あるいはその他の方法で位
置決めすることができ、その場合、本明細書で説明する
ように、非同心状システムが試薬パックと共に往復運動
してクロージャキャップ手段の開閉が容易になる。同様
に、開閉ステーションは、必ずしも水平面内にはないカ
ルーセルおよび非同心状コンベアシステムと共に使用す
ることもできる。
キッティングセンターは、一つの分注ブロックとみな
される。キャリオーバ実験により、標本をキッティング
し、その後、洗浄および試薬の分注を行う際、キャリオ
ーバレベルが1ppm以下になるようにプローブを洗浄する
には少なくとも約2mlの後洗浄量で十分であることが分
かった。次のキッティング活動を行う前の標本のための
総洗浄量は約4mlであるべきである。標本による試薬ビ
ンの汚染はプローブの外側からのものである。これは、
廃棄物カップの洗浄によって低いレベル、たとえば200
μｌないし1000μｌに低減され、その後、洗浄カップに
対する約1mlないし約2mlの洗浄が行われる。
オペレータの関与を最小限に抑えて試薬を一様にかつ
迅速に試薬も再懸濁させ連続的に混合するには、試薬カ
ルーセルに新しい試薬パックを追加するたびに試薬を自
動的に混合し、分析計の動作時には試薬を定期的に混合
する。この自動混合は、非対称的な休止を含む試薬カル
ーセルの前後運動によって行うことができ、約１分ない
し２分内に完了する。カルーセルの加速度、速度、移動
距離、休止の非対称性は、分析計で使用される充填量の
範囲にわたって泡立ちも気泡の形成もなしに最も迅速な
試薬の再懸濁がもたらされるように最適化される。
自動試薬混合によって下記の利点がもたらされる。オ
ペレータは、貯蔵されていた試薬を、分析計上に配置す
る前に（たとえば反転または振混ぜによって）手動で混
合する必要がなくなる。このため、オペレータがそれほ
ど関与せずに短時間で試薬を分析計上に装填することが
できる。反転などの手動混合の場合よりも自動混合の場
合の方が、試薬が泡立ち、あるいは気泡を形成する確率
が低い。泡立ちおよび気泡の形成は、分析計の機能に悪
影響を及ぼし、検定性能に悪影響を及ぼす恐れもある。
自動混合では、試薬が常に十分に混合され、かつ一様に
混合される。分析計の動作時にときどき自動混合を行え
ば、試薬が一様に懸濁し、オペレータが試薬パックを定
期的に取り外して試薬を混合する必要がなくなる。ある
種の状況では、自動混合によって、混合の始めに存在す
る気泡を散逸させることができる。本発明によるキッテ
ィング活動および処理活動の詳細な説明は、後でフェノ
バルビタール検定用のFPIA手順およびCEA検定用のMEIA
手順に関して提示する。
試験標本容器セグメント 他の実施例によれば、自動分析計と共に使用すべき様
々な寸法の複数の試験標本容器を受容するようになされ
た試験標本容器セグメントが提供される。このセグメン
トアセンブリは、自動分析計の試験標本カルーセルと共
働して、そのような自動分析計が処理できる試験標本容
器の種類を増加させることができる。したがって、試験
標本容器セグメントアセンブリのために、普通なら整合
しない試験標本容器から、分析計と共に使用する必要が
ある試験標本容器へ試験標本を移送する必要がなくな
る。
具体的には、試験標本カルーセルは、本発明の試験標
本セグメントを受容する複数の位置を備える。たとえ
ば、カルーセルは好ましくは、それぞれ、10個または15
個の試験標本容器を含む、六つの試験標本セグメントを
受容するようになされる。このセグメントはたとえば、
一つまたは複数の標本カップおよび一次チューブに適応
することができる。一次チューブのサイズの総数と寸法
は一定ではない。一次チューブおよび標本カップは、同
じ標本セグメント内で組み合わせることができる。それ
ぞれの異なる標本セグメントは、標本の移送と試薬容器
カルーセル上の反応容器への試薬のキッティング（kitt
ing）を行うために分注手段と組み合わせて使用される
プローブに対する共通のレベルを有する自動分析システ
ムを提供するために標本の吸引がほぼ同じ高さで行われ
るように一次チューブおよび試験カップを支持する。し
たがって、時間および用途との関係でプローブ分注手段
が必要なので、この試験セグメントアセンブリは、その
ような一次チューブおよび試験カップを使用する際に走
行距離および検知時間を短縮し、したがってシステムの
処理量を増加させる。好ましくは、各標本セグメント
は、分析計によって読み取られ自動ランダムアクセス分
析計内のキッティングおよび処理に関する標本セグメン
トに関連付けられる識別番号およびコードを含む。した
がって、試験標本カルーセルは、試験標本セグメントア
センブリと共に、一次チューブ、標本カップ、本明細書
で説明する類似の容器などの標本容器を装入し取り外す
うえで最大のアクセス可能性をもたらす。
試験標本容器アセンブリ600を第36図に斜視図で示
す。
本発明によって構想される試験標本容器が、すべて、様
々なサイズや寸法のものであってよく、Vacutainer(R)
チューブ、試験チューブ、キュベット（cuvette）、バ
イアル（Vial）、標本カップなどを含むが、これらに限
らないことを理解されたい。このアセンブリは、フレー
ム601と操作手段603とを有する。アセンブリ600は、容
器挿入開口部606を通じて試験標本容器を挿入すること
ができる試験標本容器取り付け棚604を有する。容器
は、容器挿入開口部606に挿入された後、液位検知スリ
ーブ608によって受容され囲まれる。しかし、アセンブ
リの挿入開口部606は、スリーブ608を使用せずに試験標
本容器を適切に支持し固定することができる。試験標本
容器セグメントアセンブリ600は、互いに平行であり試
験標本容器カルーセルの曲率半径に等しい二つの湾曲寸
法を有する。試験標本容器セグメントアセンブリ600の
外側湾曲部610と内側湾曲部612は、共に垂直であり容器
取り付け棚604に対して配置され、試験標本容器カルー
セルに対合可能なアセンブリを提供する。試験標本容器
カルーセル28は、試験標本容器セグメントアセンブリ60
0のピン受け614および616内に受容することができる位
置決め取付けピンを有する。これらのピン受容要素によ
り、オペレータは試験標本容器セグメントアセンブリ60
0を試験標本容器カルーセル28に適切に位置決めし取り
付けることができる。試験標本容器カルーセル28は、試
験標本容器アセンブリ600受容セグメント614および616
によって受容される第38図に示した取り付けピン618を
有する。これらの受容セグメント614および616は、第37
図、すなわち第36図の試験標本容器セグメントアセンブ
リの底面図に示されている。
取り付け済みの試験標本容器セグメントアセンブリ60
0が取り付けられた試験標本容器カルーセルの部分断面
図を第38図に示す。第38図の図は、試験標本容器セグメ
ントアセンブリ600受容湾曲部610および612にはめ込む
ための操作手段603および位置合わせピン618をオペレー
タに提供する、試験標本容器セグメントアセンブリ600
による試験標本容器カルーセル28への適応化を明確に示
すものである。
変更が加えられた試験標本カップ620の断面図をそれ
ぞれ、第39図の上方スカート部624および下方スカート
部622に示す。そのような変更がなされた試験標本カッ
プ620を試験標本容器セグメントアセンブリ内で使用し
て、様々な目的で試験標本カップ620の内部に標本が詰
め込まれた場合でも試験標本容器セグメントアセンブリ
600にはまる一様な外のり寸法をアセンブリに与えるこ
とができる。
短試験標本Vacutainer(R)チューブ標本アセンブリ626
を第40図の斜視図に示す。短絡試験標本Vacutainer(R)
チューブセグメントアセンブリ626は、フレーム628と操
作手段630とを有する。このアセンブリは、短試験標本V
acutainer(R)チューブを短試験標本Vacutainer(R)チュ
ーブセグメントアセンブリ626に案内し取り付けるため
にVacutainer(R)チューブ挿入開口部634が設けられたVa
cutainer(R)チューブ取付け棚632を有する。
短試験標本Vacutainer(R)チューブセグメントアセン
ブリの上部断面図を第41図に示す。この図は、第40図の
線Ａ−Ａに沿ってとったものである。Vacutainer(R)チ
ューブ取り付けバネ手段636は、管状または試験管形状
である挿入可能なVacutainer(R)チューブ要素用の保持
手段を提供する。Vacutainer(R)チューブ取り付けバネ
手段636だけでなく、アセンブリが試験標本カルーセル2
8に挿入されたときに、試験標本Vacutainer(R)チューブ
が高さが一様になるように位置決めされるだけでなく、
カルーセル取り付け済みの短試験標本Vacutainer(R)チ
ューブセグメントアセンブリ626内の特定の位置に位置
決めされるように、短試験標本Vacutainer(R)チューブ
セグメントアセンブリ626に対する特定の位置でVacutai
ner(R)チューブをさらに安定化させ維持するVacutainer
(R)チューブ保持アーム637も提供される。
第40図の短試験標本Vacutainer(R)チューブセグメン
トアセンブリの底面図を第42図に示す。試験カルーセル
28取り付けピン受容要素642および644は、試験標本カル
ーセル28内のアセンブリ取り付け位置決めガイドを提供
する。第43図および第44図に、様々な長さの試験標本カ
ップアダプタスリーブを提示する。第43図には、長試験
標本カップアダプタスリーブ649の断面図が示されてい
る。第44図には、短試験標本カップの断面図が示されて
いる。第43図および第44図によって、第39図の標本カッ
プをVacutainer(R)チューブセグメントで使用すること
ができる。
本発明の分析計で使用される標本獲得カルーセルは好
ましくは、たとえば、第36図および第40図に示した試験
標本容器セグメントアセンブリを取り付けるための六つ
の位置またはセクションを有する。試験標本セグメント
アセンブリは、オペレータの必要に応じて、セグメント
上の位置決めピン、またはセグメントをカルーセルに適
切に位置決めできるようにする適当な受容手段を含むカ
ルーセル上の位置決めピンによって相互交換することが
できる。したがって、そのような相互交換可能なセグメ
ントのために、所与の時点にカルーセル上に存在するこ
とができる様々な試験標本容器を得ることができる。も
ちろん、標本獲得カルーセル位置またはセクションの数
が一定ではなく、そのような数が各部分またはセクショ
ンの寸法およびカルーセルの寸法に依存することを理解
されたい。
本発明によれば、たとえば、（１）最大15個の分析計
標本カップ620を保持することができる、そのような試
験標本カップと共に使用できる試験カップセグメント、
（２）直径が約0.400（1.01cm）インチないし約0.650イ
ンチ（1.65cm）で長さが約3.000インチ（7.62cm）ない
し4.000インチ（10.16cm）であるVacutainer(R)チュー
ブと共に使用することができ、最大10本のそのような大
型Vacutainer(R)チューブを、セグメントに位置決めし
て収容することができる、大型Vacutainer(R)チューブ
セグメント、（３）第40図の短試験Vacutainer(R)標本
チューブセグメントアセンブリと共に使用することがで
き、直径が約0.400（1.01cm）インチないし約0.650イン
チ（1.65cm）で長さが約2.000インチ（5.08cm）ないし
3.000インチ（7.62cm）であるVacutainer(R)チューブを
収容することができ、最大10本のVacutainer(R)チュー
ブを収容する約10個の位置を有する、小型Vacutainer
(R)チューブなどの試験標本カルーセルに、それぞれの
異なるタイプのセグメントアセンブリを配置することが
できる。
Vacutainer(R)チューブセグメントに標本カップ容器
を配置できるようにする、特に標本カップ620用の標本
容器アダプタも使用することができる。そのようなアダ
プタは、最小限の数の標本容器が必要であり、かつある
標本容器用の空間が得られないときにそれらの標本容器
を使用できるようにする。
試験セグメント中の試験標本容器中の流体の液位検知
は、前記で詳しく説明したように行うことができる。ま
た、セグメントアセンブリおよびアダプタスリーブ上に
バーコードIDが提供される。そのようなバーコードID
は、たとえばアダプタスリーブのセグメントタイプおよ
び代替を識別すると共に、もちろん試験標本自体を識別
するために使用される。
一実施例では、オペレータは、空の試験標本カップ62
0を試験標本セグメントに装入し、分注試験標本を標本
カップ620に装入することができる。オペレータは、デ
ータ入力プロセスを介して生成された所定の装入リスト
に従って試験標本を構成することもできる。もちろん、
Vacutainer(R)チューブアダプタスリーブおよびその他
のチューブを適当なセグメント内で標本カップ620の代
わりに使用することができる。オペレータは次いで、試
験標本セグメントを試験標本カルーセル上に置き、内蔵
スケジューリングコンピュータシステムに、次の試験標
本を処理する予定であることを示す。試験標本カルーセ
ルは、適当な時間にすべてのセグメントを走査し、装入
されたすべての試験標本を追跡する。分析計は、「スタ
ット（stat）」試験が命令されるまで試験標本を順次に
処理し続ける。「スタット」試験が命令されると、分析
計は、「スタット」試験標本を含むセグメントが見つか
るまですべてのセグメントを走査する。スタットキッテ
ィングサイクルが完了すると、フロントエンドカルーセ
ルは前のシーケンスに戻る。オペレータは、試験標本セ
グメントアセンブリの装入および取り外し時に分析計を
保持フェーズ（Phase）にすることもできる。キッティ
ングプロセスは、次のキッティングサイクルの後に中断
される。装入および取り外しが１回だけ完了した後、第
２の命令によってキッティングプロセスが再開する。装
入された試験標本の状況は、分析計のデータ入力画面を
介して監査することができる。そのような監査により、
オペレータは、どのセグメントアセンブリが完了してお
り、取り外すことができるかが分かる。試験標本カルー
セル上に位置するセグメントアセンブリに単一試験標本
を配置することができる。
反応容器およびローダ 複数の試験標本に対して少なくとも二つの異なる形態
の検定を同時に、かつ連続的およびランダムアクセス的
に実施することができ、一般に各検定に必要な反応容器
が一つであり、複数の反応容器を使用する、自動連続ラ
ンダムアクセス分析システムでは、単位量使い捨て反応
容器が重要な役割を果たす。オペレータがシステムを一
様にかつ連続的に操作するには、そのような複数の反応
容器を操作し、反応容器カルーセルに装填する手段が特
に有用である。
次に第45A図ないし第45C図をまとめて参照すると、本
発明の原則に従って構成された反応容器34が示されてい
る。反応容器34は、側縁部143および145を含む上面141
を有する。反応容器34の側縁部143および145は、一端で
丸い形状147としてテーパ付けされる。上面141の逆の端
部では、垂直タブ151が上面141の上方に延びる。上面14
1の端部の丸い形状147の近くに、キュベット140を反応
容器34に固定するために上面141の下方に延びる保持手
段149がある。保持手段149は通常、キュベット140を上
面141の下方に固定する圧入孔である。上面141内および
上面141の下方にウェル（well）142、144、146、148、1
50、152、154が延びる。ウェル142、144、146、148、15
0、152、154は、装置の動作に必要な試薬、または標
本、または緩衝剤、または希釈液体、あるいはそれらの
組合せを含めるのに必要な特定の寸法、位置、形状に関
して選択することができる。ウェル154の底部に、前述
のように移送ステーションによって反応容器34を移動す
る際に使用すべき反応容器タブ153がある。
次に第46図を参照すると、レッジカットアウト（ledg
e cut−out）179によって分離された連続ストリップ上
部操作レッジセグメント177を示す、二つの反応容器34
が取り付けられた反応容器装填ストリップ175の断面等
測図が示されている。各レッジセグメント177は、連続
ストリップ壁181の下部にある反応容器取り付け手段182
に一致する。反応容器取り付け手段182は、それぞれ、
各反応容器34を取り付けるための二重フィンセット（fi
n set）187を有する、可とう性脚部138を含む。二重フ
ィンセット187は、ストリップ連続壁181および脚部183
の平面から垂直に突き出る。脚部183は、可とう性であ
り、二重フィンセット187と共に、反応容器34を、反応
容器装填装置ストリップ175上に取り付けられたときに
はかたく保持し、しかも、反応容器カルーセルに挿入さ
れたときには解放することができるようにする。
次に第47図を参照すると、10個の反応容器が取り付け
られた反応容器装填装置ストリップ175の平面図が示さ
れている。反応容器34は、反応容器取り付け手段182を
ウェル152に挿入することによって反応容器保持装置ス
トリップ175上に取り付けられる。反応容器保持装置ス
トリップは、ストリップ連続壁181を反応容器カルーセ
ルの曲率半径に対応するように湾曲させることによって
複数の反応容器を一度に反応容器カルーセルに装填する
ために使用される。図の実施例では、10個の反応容器34
が一つの連続ストリップ壁181に取り付けられているも
のとして示されている。しかし、10個よりも多くの反応
容器を収容するように反応容器装填装置ストリップ175
の長さを拡張することも、あるいは10個よりも少ない反
応容器を同じ長さのストリップまたは短い長さのストリ
ップ上に取り付けることもできる。
次に第46図および第47図をまとめて参照すると分かる
ように、反応容器装填装置175は、複数の反応容器34を
反応容器カルーセル上に装填するためにそれらの反応容
器34を一度に保持する半硬質プラスチックストリップで
構成される。オペレータは、装填装置175を、カルーセ
ルの半径に一致する弧を描くように湾曲させる。次い
で、装填装置175上に取り付けられた複数の反応容器34
をカルーセル上のそれぞれのスロットに挿入する。複数
の反応容器34をカルーセル上の所定の位置にはめ込み、
次いで、試験容器装填装置175を再使用または廃棄する
ために取り外す。
次に第48図を参照すると、二つの反応容器34が取り付
けられた代替反応容器装填装置451の断面等測図が示さ
れている。装填装置451は平面453を有する。凹状平面45
3の下方に、反応容器34の上面141の形状にほぼ整合する
形状を有する複数の凹状平面455が延びる。凹状平面455
の下方に、反応容器140のキュベット140に挿入できるよ
うに寸法付けされ配置されたキュベットプラグ459が延
びる。凹状平面455の下方には、反応容器34の一つのウ
ェル142、144、146、148、150、152、154に挿入できる
ように寸法付けされ配置されたウェルプラグ457も延び
る。ウェルプラグ457およびキュベットプラグ459は、凹
状平面455から下向きに進むにつれて寸法がしだいに減
少し、すなわちテーパ付けされており、そのため、反応
容器34のウェルおよびキュベット140への挿入またはそ
れらの取り外しを容易に行うことができる。平面453の
外周の周りで上向きに連続張り出しリム461が延びる。
張り出しリム461の上縁に、ほぼ平坦で平面453に平行な
上面462がある。装入装置451の両端部に、張り出しリム
461に平行であり、張り出しリム461から延びる操作フィ
ン465がある。
次に第49図を参照すると、10個の反応容器34を保持す
る10個の凹状平面455を有する第48図の代替反応容器装
填装置451の平面図が示されている。図の実施例は10個
の反応容器34を保持するが、装填装置451は、任意の数
の反応容器34を保持するために任意の数の凹状平面455
を有するように構成することができる。装填装置451の
ウェルプラグ457およびキュベットプラグ459はそれぞ
れ、ウェル152およびキュベット140に挿入されそれらに
係合し、それによって反応容器34を装填装置451に固定
する。装填装置451は、ウェル152およびキュベット140
に係合することによって反応容器34を固定するが、ウェ
ル142、144、146、148、150、152、154およびキュベッ
ト140のうちの一つまたはそれらを任意の数だけ組み合
わせたものに係合することによって反応容器34を固定す
ることができる。
次に第48図および第49図をまとめて参照すると分かる
ように、装填装置451は好ましくは、半硬質プラスチッ
クで製造され、全体的に反応容器カルーセルの曲率半径
に対応する形状として形成される。凹状平面455は、反
応容器カルーセル上に反応容器34を取り付ける位置に対
応する間隔で配置される。反応容器34は、ウェルプラグ
457およびキュベットプラグ459を反応容器34の対応する
ウェル152およびキュベット140に挿入することによって
装填装置451上に装入される。このように、凹状平面455
は反応容器用のカバーを提供する。ウェルプラグ457お
よびキュベットプラグ459も、キュベット152およびキュ
ベット140用の確実なシールを提供する。
さらに第48図および第49図をまとめて参照すると分か
るように、反応容器34を含む装填装置451は、反応容器
カルーセル上に位置決めされ、装填装置451上の反応容
器34の位置は、反応容器34用の反応容器カルーセル上の
位置に対応する。装填装置451が反応容器カルーセルの
寸法に整合するように事前に形状付けされているので、
オペレータは装填装置451を形状付ける際に特に注意を
払う必要はない。なお、反応容器装填装置は、反応容器
34用の「ドロップイン（drop in）」型装填装置であ
る。装填装置451上の反応容器34は、整列した後、装填
装置451の操作フィン465および張り出しリ461を使用し
て反応容器カルーセル上の所定の位置にはめ込まれる。
このように、複数の反応容器34を一度に反応容器カルー
セル上に装填することができ、反応容器34を個別に反応
容器カルーセルに装入する方法と比べてオペレータ時間
が節約される。
さらに第48図および第49図をまとめて参照すると分か
るように、反応容器34が反応容器カルーセルに装填され
た後、装填装置451をその位置に残し、本明細書で説明
したように使用されるまで反応容器34用のカバーおよび
シールを提供することができる。次いで、たとえば操作
フィン（fin）465または張り出しリム（rim）461を使用
して装入装置を上向きに引くことによって、装填装置45
1を反応容器34から取り外す。ウェルプラグ457およびキ
ュベットプラグ459の反応容器34に対する保持力が反応
容器カルーセルの反応容器34に対する保持力よりも小さ
いので、装填装置451を取り外しても、反応容器カルー
セルから反応容器34が外れることはない。ウェルプラグ
457およびキュベットプラグ458の方が保持力が小さいの
は、一つにはウェルプラグ457およびキュベットプラグ4
58のテーパ付き形状のためであり、このために、反応容
器34を装填装置451上に挿入するのも容易になる。
環境温度制御 自動連続ランダムアクセス分析システム内のインキュ
ベーションおよび化学反応には制御された環境ゾーンが
必要である。制御された環境ゾーンでは、適当な化学反
応に最適なインキュベーション反応ゾーン内で使い捨て
品、薬品、配管、各機構などの温度を制御するために温
度制御が維持される。温度制御は、空気流量および空気
温度を熱動的作動流体として使用して行われる。空気も
ガスも流体槽ほど高速に熱を伝導するわけではないが、
空気は漏れ、蒸発、汚染などの関連する問題を有さな
い。
制御環境ゾーンは、それぞれの異なる試薬および体積
の薬品を搬送するカルーセルを含み、したがって、加熱
空気に、処理カルーセルのすぐ上流側にある圧力が著し
く降下された通路を強制的に通り抜けさせるという例外
的な温度制御手法が必要である。通路の圧力降下は、カ
ルーセルが完全に装填されているかどうかにかかわら
ず、空気がカルーセルの下方を通過するときに経験する
圧力降下よりも高い。したがって、加熱空気は、カルー
セルの空の位置に存在するギャップに優先的に入り込む
のではなくカルーセルの周りで均一に分散する。制御環
境内の空気流量制御によって、カルーセルの上面の上方
の空気流量が最小限に抑えられる。上部の開放された容
器によって露出された液体表面の上方を空気が低速で移
動するため、空気が高速で移動する場合よりも蒸発が少
なくなる。しかし、制御環境ゾーン内では総空気流量が
比較的高く、カルーセルの下側に沿った空気流量は乱流
と層流の組合せとなることがある。温度の変動を最小限
に抑えるにはかなり高いターンオーバレート（turnover
rate）および空気流量が必要である。
次に第50図を参照すると、本発明の原理によって構成
された環境空気流量温度制御システムを示す概略図が示
されている。連続分析システムの反応ゾーンおよびイン
キュベーションゾーン用の温度制御を行うには、加熱空
気流を使用して、特に重要な処理カルーセル46を含む制
御環境ゾーン18のカルーセル19を制御する。空気流202
は、ファン要素210によって動かされ、適当なエアフィ
ルタシステムを含む空気入口205を通過する。空気流202
は、空気加熱器要素208を強制通過し、分析計のベース
プレートに埋め込まれた導管手段を通過する。空気は、
ダクトから現れたときに、カルーセル環境ゾーン19であ
り、分析すべき標本と必要な試薬と処理で使用される使
い捨て容器とを含むカルーセル46の下側へ送られる。加
熱空気がカルーセル環境ゾーン19を通過するとき、その
温度がセンサ212によってサンプリングされる。センサ2
12出力は制御装置によって監視され、制御装置は、シス
テムに追加熱量が必要であると判定したときに、固体リ
レーを活動化する。固体リレーは、加熱要素208に電力
を印加する。
さらに第50図を参照すると、空気は、カルーセル環境
ゾーン19から離れた後、制御環境ゾーン18内で循環す
る。排気導管206により、空気は、制御を受けながら複
数の開口部を通じて制御環境ゾーン18から抜け出る。フ
ァン要素210は加熱空気を強制的にシステム全体に分散
させるが、フルイディックスシステム（fluidics syst
em）で使用される加熱器アセンブリ501に冷却流体を提
供することによってシステムのフルイディックスを冷却
するために、空気入口207を通じて下流側の制御環境ゾ
ーン18内の最も重要な温度制御領域から大気が導入され
る。空気入口207を通じたこのような大気の導入は、排
気206導管、ならびに制御環境ゾーンおよび排気導管206
に連通する様々な出口の近くで行われる。
さらに第50図を参照すると分かるように、制御環境ゾ
ーン18は、空気を正しい温度に加熱し、カルーセル環境
ゾーン19など最も重要なゾーン領域に大量の空気を供給
することによって所望の温度に維持される。全体的に乱
流を経験する空気を使用することにより、熱が対流によ
って重要な領域に伝達され、したがってこのように、重
要な領域をできるだけ迅速に所定の温度にすることがで
きる。それほど重要でない領域は下流側であり、それほ
ど強制的ではない条件の下で、すなわち低速で移動する
空気流によって加熱される。重要な領域で乱流を使用す
るだけでなく、制御環境ゾーン18内では総空気流量が比
較的高く、空気は完全に排出される。完全に装填された
カルーセルと部分的に装填されたカルーセルを共に扱う
際に発生する可能性のある問題は、加熱空気に、カルー
セルのすぐ上流側にある圧力降下の大きな通路を強制的
に通り抜けさせることによって解決される。通路の圧力
降下は、カルーセルが完全に装入されているかどうかに
かかわらず、空気がカルーセルの下方を通過するときに
経験する圧力降下よりも高い。したがって、空気は、カ
ルーセルの空の位置に存在するギャップに優先的に入り
込むのではなくカルーセルの周りで均一に分散する。FP
IA手段もMEIA手段も処理カルーセル46を通りそれを含む
システム装置を共通に利用する。
次に第51図を参照すると、本発明の原理に従って構成
された処理カルーセル46の断面図が示されている。カル
ーセル46は複数の反応容器34を保持する。反応容器34の
下部は、制御環境ゾーン18のカルーセル環境ゾーン19内
に配設される。カルーセル46は、制御環境ゾーン18に開
放された反応容器上方ゾーン47を含む。反応容器上方ゾ
ーン47の下方において、カルーセル46および反応容器34
は、上方ゾーン47とカルーセル環境ゾーン19との連通を
ほぼ密封する。
さらに第51図を参照すると、反応容器上方ゾーン47の
壁が反応容器34の上方の空気を制御環境ゾーン18中の空
気流202の移動から絶縁させることが分かる。反応容器
上方ゾーン47中の空気が直接空気流202にさらされるこ
とがないので、反応容器34の開放された容器のすぐ上に
ある空気はほとんど移動せず、そのため、反応容器34か
らの蒸発の量が減少される。上方ゾーン47をカルーセル
環境ゾーン19から密封することによって、反応容器34の
すぐ上にある空気を擾乱させずに空気流202を反応容器3
4の下側の上方を通過させることができ、それによっ
て、反応容器34中の流体の蒸発を増加させずに反応容器
との間で熱の伝導が行われる。
次に第52図ないし第54図をまとめて参照すると、第50
図の加熱器アセンブリ501が示されている。加熱器アセ
ンブリは一般に、一対の加熱器要素505a−ｂと、加熱器
要素505a−ｂ間のコイル状液体配管521とを有する加熱
器ブロックまたは加熱器本体502を備える。加熱器本体5
02はたとえば、アルミニウム、銀、銅などの金属、また
は従来技術で知られている適当な熱伝導材料で構成さ
れ、電気抵抗加熱器システム用の様々な電気端子と、加
熱器アセンブリ内を流れ特定の温度に維持された液体と
の厳密に温度制御された熱交換を行うために加熱器アセ
ンブリの温度を厳密に維持する検知要素および制御要素
とを含む。取り付け手段516および518が、金属ブロック
502に埋め込まれた接地ピン519と共に示されている。
さらに第52図ないし第54図をまとめて参照すると分か
るように、液体は液体入口513を通じてコイル状液体配
管521に進入する。液体は、コイル状液体配管521を通過
した後、液体出口515を通じて加熱器アセンブリから離
れ、MEIAカートリッジ68（図示せず）に蓄積される。液
体出口515に付着する恐れのある液体の蓄積を防止する
ために液体出口515の外側にテフロンスリーブ517が固定
される。加熱器要素505a−ｂは、加熱器本体502内のコ
イル状液体配管521の対向側に位置決めされる。加熱電
気ポスト504および506は、制御された量のエネルギーを
抵抗加熱器要素505a−ｂに提供する。サーミスタ508
が、加熱器要素505a−ｂおよびコイル状液体配管521に
対して中央に位置するように加熱器本体502内に位置決
めされる。サーミスタ508は、抵抗が急速に変化し、あ
るいは厳密に温度と共に変化する電気抵抗器を提供す
る。サーミスタ508は、恒温接続部509およびバックアッ
プ恒温接続部511と協働して、加熱器要素505a−ｂに電
力を供給し、加熱器アセンブリ501、およびそれに含ま
れ、あるいはそれを通過する液体の温度を厳密に制御す
る。
さらに第52図ないし第54図をまとめて参照すると分か
るように、加熱器アセンブリ501は、増加または減少す
る液体の体積と、そのような増加または減少する液体の
体積用の加熱手段に適応するように寸法付けすることが
できる。加熱器アセンブリ501を使用点のすぐ上に位置
決めすることによって、加熱器アセンブリ501から受容
材料への熱伝動時の大幅な温度変化はなくなる。加熱器
アセンブリ内の液体の温度は、約±1.0℃と必要な液体
温度の間になるように制御される。加熱器アセンブリ50
1を受容手段、たとえばMEIAカートリッジに対して位置
決めするため、液体出口515の先端から、液体が蓄積さ
れるカートリッジ上の点までのエアギャップの移行は約
3.8インチ（9.65cm）以下であり、そのため、液体はほ
とんどあるいはまったく温度変化なしで蓄積される。
MEIAカートリッジ、フィーダ、カートン 次に第55図を参照すると、本発明の原則に従って構成
されたMEIAカートリッジ68が示されている。MEIAカート
リッジは、ほぼ円筒形であり、支持マトリックス材料22
2を含む。MEIAカートリッジ68の頂部にはカートリッジ
開口部218内へテーパ付けされた漏斗状スロート216があ
る。カートリッジ開口部218によって、MEIAカートリッ
ジ内に含まれる支持マトリックス材料222にアクセスす
ることができる。MEIAカートリッジ68の底部は、平坦で
あり、漏斗状スロートも開口部も有さない。
次に第56図を参照すると、MEIAカートリッジ68を必要
に応じて一つずつ直立させてホッパ590からトラップド
ア（trap door）700へ送るカートリッジフィーダ装置5
00が示されている。カートリッジホッパ590は、カート
リッジ開口部218を有するカートリッジホッパー590の中
でがどちらかの方を向くように水平横方向に位置決めさ
れた複数のMEIAカートリッジ68を含む。カートリッジホ
ッパ59は、ブリッジ510、すなわちカートリッジフィー
ダ装置500の静止部分に取り外し可能に取り付けられ
る。ブリッジ510は、ホッパ590からのMEIAカートリッジ
68を受け入れ、このカートリッジがカートリッジフィー
ダ装置500を通過できるようにするブリッジスロート（b
ridge throat）514を有する。ブリッジ510は、ガイド
ロッド512a−ｂも有し、ガイドロッド512のａ−ｂ上に
シャトル（shattle）520が摺動可能に取り付けられる。
さらに第56図を参照すると分かるように、線形モータ
530は、ブリッジ510のガイドロッド512a−ｂ上でシャト
ル520を前後に移動させる。シャトル520は、シャトル自
体がホーム位置にあるときにブリッジスロート514から
のMEIAカートリッジ68を受容するシャトルスロート522
を有する。次いで、線形モータ530は、シャトル520を落
下位置へ摺動させる。線形モータ530がシャトル520をホ
ーム位置から移動すると、カップピン（Cup pin）550a
−ｂがMEIAカートリッジ68を把持する。シャトル520が
落下位置に到達すると、カップピン550a−ｂがMEIAカー
トリッジ68を直立させてシュート（shute）560内に解放
する。
さらに第56図を参照すると分かるように、シュート56
0は、MEIAカートリッジ68がトラップドア（trap doo
r）700内に落下する際にMEIAカートリッジ68を直立位置
に配向させるのを助けるテーパ付き内側形状を有する。
シュート560は、カートリッジフィーダ装置500に回転可
能に取り付けられる。バネ562は、カートリッジフィー
ダ装置500の動作のためにシュート560を所定の位置に保
持する。ダンプレバー564は、シュート560に接続されて
おり、押されたときにシュート560をバネ562の力に対抗
して回転させる。このように、シュート560に収容され
たMEIAカートリッジ68は、ダンプレバー564を押し、シ
ュート560を回転させ、MEIAカートリッジ68を落下させ
ることによってクリアすることができる。MEIAカートリ
ッジ68が落下した後、ダンプレバー564が解放され、バ
ネ562がシュート560をその通常の動作位置に戻す。
さらに第56図を参照すると、シャトル520にプッシャ5
40a−ｂが取り付けられていることがことが分かる。プ
ッシャ540a−ｂは、カートリッジホッパ590の開口部を
通過してMEIAカートリッジ68に接触し、MEIAカートリッ
ジ68がカートリッジフィーダ装置500のブリッジスロー
ト514内の通過を妨害されるのを防止する。シャトル520
のホーム位置では、プッシャ540aは、ホッパ590の開口
部を通過しブリッジスロート514の上方にMEIAカートリ
ッジ68を位置合わせする。シャトル520の落下位置で
は、プッシャ540bは、カートリッジホッパ590の対向開
口部を通過し、やはりMEIAカートリッジ68をブリッジス
ロート514を通過できるように位置合わせする。
次に第57図を参照すると、第56図のカップピン550a−
ｂが示されている。カップピン550a−ｂは、外側に延び
MEIAカートリッジ68の漏斗状スロート216に一致する輪
郭を有する中心形状552a−ｂを有する。中心形状552a−
ｂの高さは、漏斗状スロート216を越えてカートリッジ6
8のカートリッジ開口部218または支持マトリックス材料
222に接触するのに十分なものではない。カップピン550
a−ｂは、中心形状552a−ｂの周りで周方向へ延びる外
側リップ（lip）554a−ｂも有する。外側リップ554a−
ｂは、MEIAカートリッジ68が外側リップ554a−ｂ内には
まるようにするのに十分な内径を有する。また、外側リ
ップ554a−ｂは、中心部552a−ｂを越えない。
次に第56図および第57図をまとめて参照すると、カー
トリッジフィーダ装置500がカートリッジをどのよう
に、一つずつ直立位置でトラップドア700へ送るかが分
かる。前述のように、MEIAカートリッジ68は、シャトル
520がホーム位置にあるときにブリッジスロート514から
シャトルスロート522へ渡される。シャトルがホーム位
置から先へ進むと、カップピン550a−ｂがMEIAカートリ
ッジ68に接近する。カップピン550a−ｂがカートリッジ
68に接近すると、カートリッジ開口部218に対向するカ
ップピン550a−ｂの中心形状552a−ｂがカートリッジ68
の漏斗状スロート216に係合しはまりこむ。この位置
で、カートリッジ開口部218に対向するカップピン550a
−ｂの中心形状552a−ｂは、漏斗状スロート216に係合
し、やはり外側リップ554a−ｂでMEIAカートリッジ68の
外側を囲む。MEIAカートリッジ68の底部は、カップピン
550a−ｂの中心形状552a−ｂがはまる凹部を有さない。
その結果、カートリッジ68の底部に係合するカップピン
550の外側リップ554a−ｂが、外側リップ554a−ｂでカ
ートリッジ68の底部を囲むことはない。
さらに第56図および第57図をまとめて参照すると分か
るように、シャトル520が落下位置に接近すると、カッ
プピン550a−ｂが、カートリッジ68をシュート560に落
下させるためにカートリッジからの分離を開始する。カ
ップピン550a−ｂが分離を開始すると、重力により、カ
ートリッジ68は下向きに引かれる。カートリッジの底部
に係合するカップピン550a−ｂが、漏斗状スロートに入
り込むことも、あるいは外側リップでカートリッジ68を
囲むこともないので、カートリッジ68の底部は、カート
リッジ68において最初にシュート560の方へ落下し始め
る部分となる。カップピン550a−ｂが分離を継続する
と、カートリッジ68の頂部に係合するカップピン550a−
ｂの中心形状552a−ｂおよび外側リップ554a−ｂが引き
続きカートリッジ68の頂部に係合し、その間にカートリ
ッジ68の底部が重力のために落下する。カップピン550a
−ｂが十分な距離だけ分離した後、カートリッジ68の漏
斗状スロート216が中心形状552a−ｂから外れ、カート
リッジ68の頂部に係合するカップピン550a−ｂの外側リ
ップ554a−ｂが外れ、そのため、カートリッジ68は直立
してシュート560に落下することができる。第18図か
ら、カップピン550a−ｂの設計は、カートリッジ68が反
転されていても、あるいはカップピン550a−ｂ内になく
ても、カートリッジ68を直立位置で落下させるものであ
ることが分かる。このように、MEIAカートリッジ68は、
必要に応じて一つずつ直立位置で、ホッパ590からカー
トリッジフィーダ装置500を通じてトラップドア700内に
吐出される。
再び第56図を参照すると、トラップドア700は、カー
トリッジ通路712を含むトラップドア本体710と、カート
リッジ高さアジャスタ（adjustor）722を含む半円ドア7
20とを有する。カートリッジフィーダ装置500が落下さ
せたMEIAカートリッジ68は、カートリッジ通路に落下す
る。最初、半円ドア720がカートリッジ通路712を遮断す
る。トラップドア700の下方にあるカルーセルがカート
リッジ68を受容するように位置決めされると、半円ドア
720が、カートリッジ通路712を遮断せず、かつカートリ
ッジがカルーセルまで通過できるようにする位置へ回転
する。カートリッジ68がカートリッジ通路712を通過し
た後、半円ドア720は、カートリッジ高さアジャスタ722
が、後で正確な試験を行うのに十分な高さになるまでカ
ートリッジをカルーセルに押し込むまで回転し続ける。
次に第58図を参照すると、カートリッジ68をカートリ
ッジホッパ590に落下させるように位置決めされたカー
トリッジカートン480を含むカートリッジホッパ590の側
面断面図が示されている。カートリッジホッパ590の下
部はホッパ解放開口部486の方へテーパ付けされる。カ
ートリッジホッパ590の上部は、カートリッジ68の槽と
して働くのに十分な大きさのものであり、二つのアンロ
ーディングローラピン（unloading roller pin）484
を有する。カートリッジカートン480は、アンローディ
ングローラピン484上に静止しているものとして示され
ている。カートリッジカートン（carton）480は、想像
線で最大開放アンローディング位置481に示されてお
り、この場合も静止しておりローラピン484によって案
内される。
次に第59A図、第59B図、第60図をまとめて参照する
と、第58図のカートリッジカートン480が示されてい
る。カートリッジカートン480は、ローラピン484と共に
行う開放および落下を容易にするブレークオープンまた
はタブ（tab）開口部482を有する。カートリッジカート
ン480の送り穴821は、タブ開口部482からカートリッジ
カートン480の側面839a−ｂに沿ってカートリッジカー
トン480の頂部860へ延びる。カートリッジカートン480
の頂部860は、二つの送り穴821を接続するヒンジ手段88
0を有する。カートリッジカートン480は、任意の数のカ
ートリッジを含むように設計することができる。しか
し、カートリッジホッパ590の環境およびローラピン484
位置内での動作にはカートン容量約100個が適してい
る。カートリッジ68は、カートリッジ開口部218がどち
らかの方向を向く横配向でカートリッジカートン480に
装填される。
次に第58図、第59A図、第59B図、第60図をまとめて参
照すると、カートリッジカートン480中のカートリッジ6
8がどのようなカートリッジホッパ590に装填されるかが
分かる。カートリッジホッパ590を装填するために、カ
ートリッジカートン480からタブ開口部482が取り外され
る。次いで、カートリッジカートン480が、上向きのヒ
ンジ手段880によってローラピン484上に位置決めされ
る。カートリッジカートン480のヒンジ手段880に対して
わずかな下向きの力を加えることによって、送り穴821
が分離され、カートリッジカートン480が、想像線で示
した最大開放位置481へ開放される。カートリッジ68は
次いで、カートリッジホッパ680に正しい横水平位置で
置かれる。いくつかのカートリッジ658は反転配向で置
かれるが、カートリッジフィーダアセンブリ500は、カ
ップピン550a−ｂの設計のために、このような反転され
たカートリッジを直立位置でフィーダ手段に落下させる
ことができる。
次に第61図を参照すると、送り手段の残りの部分から
容易に取り外すことができる自立ホッパ488の代替実施
例の等測図が示されている。ホッパは、オペレータが検
査すべき透明な壁部を介してカートリッジ可用性表示49
4を提示する。自立ホッパは、ローラピン484を使用し
て、第59A図、第59B図、第60図に示したカートン480か
ら複数のカートリッジを装填する際にホッパを支持する
固定自立ベースまたは操作台492を有する。
光学制御システム 本発明は、共に、従来技術で良く知られているAbbott
社のIMx(R)分析計およびTDx(R)分析計で使用される光学
系を含む、第62図に全体的に284で示したFPIA用の光学
システム（「FPIA光学システム」）および第63図に全体
的に361で示したMEIA用の光学システム（「MEIA光学シ
ステム」）を同時にかつ連続的にリアルタイムで管理す
る、第64図に全体的に248で示した光学制御システムを
含む。光学制御システム248の中心は、光学システム28
4、361専用であり、二方向バス257を介して中央プロセ
ッサ255と通信する光信号プロセッサ254である。中央プ
ロセッサ255上で動作するスケジューラ256がOSP254へマ
クロコマンドを送り、OSP254が、そのコマンドを解釈
し、FPIA光学システム284およびMEIA光学システム361を
制御するマイクロコマンドを生成する。スケジューラ25
6は、その試薬の知識のために、光学システム284、361
が共に読み取るものに関する事前の知識を有するが、OS
P254は、この両方からデータを収集し、中央プロセッサ
255へ送り返す。中央プロセッサ255は、リアルタイムで
のランダムアクセス分析システムの操作を継続する。OS
P254は、そのような事前の知識を有さないが、大量のデ
ータをリアルタイムで制御し、収集し、送るうえで必須
である。
光学制御システム248がFPIA光学システム284およびME
IA光学システム361をどのように管理するかを適切に理
解するために、この両方のシステムをさらに具体的に下
記のように定義する。第62図を参照すると分かるよう
に、FPIA光学システム284用の光源は、キュベット140中
のFPIA反応混合物を入射経路Ｉに沿って照明するタング
ステンハロゲンランプ286である。ランプ286は、アパー
チャ290、ヒートリフレクタ（heat reflector）288、
ヒートアブソーバ（absorber）292を介して、光線を励
起フィルタ294を通じて、細かな短い線fiで表した周波
数485nm、すなわち入射周波数に視準する平凸レンズ293
に光を合焦させる。視準された光線は、ビームスプリッ
タ296によって分割され、反射された部分は、平凸レン
ズ310によって基準検出器312、すなわちフォトダイオー
ドに合焦され、透過された部分は、透過液晶298を通じ
て伝搬し、別の平凹レンズ301によってFPIAキュベット1
40中のFPIA反応混合物に合焦される。FPIA反応混合物
は、より太い短い線feで表したより高い周波数535nm、
すなわち放出周波数で蛍光を発する。平凸レンズ306
は、蛍光を発している混合物から放出経路Ｅに沿って放
出フィルタ302および偏光子304を通じて放出された光を
他の平凸レンズ306に視準し、平凸レンズ306は、放出さ
れた光を光電子増倍管（“PMT"）308上の合焦させる。
電力は、入力287および308（ａ）を介してそれぞれラン
プ286およびPMT308に供給され、制御信号は、液晶298の
状態を垂直偏光または水平偏光されるように制御する出
力299を介して液晶298へ送られる。基準検出器312は、
ランプ286への入力287を制御する出力313を光学制御シ
ステム248に提供する。PMT308も、PMT308のデータを中
央プロセッサ255へ送る出力308（ｂ）を光学制御システ
ム248に提供する。
第63図を参照すると分かるように、MEIA光学システム
361用の光源は、水銀ランプ364であり、二本線の矢印で
示した入射経路に沿ってMEIAカートリッジ68の内容物を
照明する光エネルギー源を提供する。ランプ364からの
光は、周波数365nmの光を透過させる励起フィルタ364を
照明する。その光の大部分は、有彩色ビームスプリッタ
360によって反射され、光をMEIAカートリッジ68の開放
端部に光を合焦させる平凸レンズ358を透過する。励起
光の残りの部分は、有彩色ビームスプリッタ360を透過
し、光学的帯域通過フィルタ368を照明する。光学的帯
域通過フィルタは、光学制御システム248に出力367を提
供する基準検出器366、すなわちフォトダイオードへ365
nmを透過させる。
MEIAカートリッジ68の内容物は、励起光エネルギーに
当てられた結果、Ｓ字矢印で表した、450nmを含む放出
波長の蛍光を発する。放出光は、レンズ358によって収
集され、励起光よりも波長が長いために、有彩色ビーム
スプリッタ360を透過する。放出光は、450nmの光を透過
させる放出フィルタ370および372を通過し、最終的にPM
T374を照明する。電力は、入力365および374（ａ）を介
してそれぞれランプ364およびPMT374に供給され、PMT37
4はこれに対応して、PMT374のデータを中央プロセッサ2
55へ送る光学制御システム248に出力374（ｂ）を提供す
る。
本発明の他の態様は、非使用期間中にランプ364の温
度を約70℃の最低温度に維持する加熱器ブロック363で
ある。この温度は、ランプ364の寿命に悪影響を与えず
に約１秒以内に完全な輝度を得るために、ランプ364中
の水銀が蒸気状態のままになるほど高いものでなければ
ならない。低温から全輝度に変わるのに要する正常の時
間は20秒である。ランプ364に関するこの１秒サイクル
時間は、連続ランダムアクセス分析システムの高速動作
に必要なものである。下記でこのことについてさらに詳
しく説明する。
FPIA光学システム284およびMEIA光学システム361なら
びに光学制御システム248を、点線で分離された第64図
に示す。PMT308からの出力308（ｂ）および基準検出器3
12からの出力313は、ディジタル信号プロセッサA/Dチッ
プ250（“DSP"）、たとえばCrystal Semiconductor社
が供給しているチップへのアナログ入力である。DSP250
は、アナログ信号をディジタル信号に変換し、それを入
力バス252を介してOSP254へ送る。OSP254は、８ビット
マイクロコントローラであり、たとえばモトローラ（Mo
torola）社が販売しているHC11でよい。OSP254からのデ
ィジタル出力は、直列出力バス268を介してディジタル
アナログ変換器（“DAC"）269に提供される。DAC269上
の別々の変換器モジュールはそれぞれ、出力267および2
71を介してそれぞれPMTおよびランプ286を駆動する別々
の電源266および270に接続される。OSP254は、スケジュ
ーラ256から受信したマクロコマンドに従ってランプ286
を循環させ、ランプ286をオンにしたときは、スケジュ
ーラ256に記憶されているデータおよび基準検出器312か
らのフィードバックに基づいて、キュベット140の内容
物に対して十分な照明を提供するようにランプの強度を
増加させる。通常、照明は、第20図に示したように周波
数485nmで約200マイクロワットに設定される。スケジュ
ーラ256中のデータは、特定のFPIA反応混合物で使用さ
れることが知られている試薬に基づく必要な標本照明を
規定するテーブルの一部である。OSP254は同時に、実施
中の検定に基づくスケジューラ256からのコマンドに応
答してPMT308の出力利得を調整する。OSP284はまた、ス
ケジューラ256からのコマンドに基づいてＥ電界を生成
し除去して垂直偏光と水平偏光とを切り替えることによ
って出力299を介して液晶298を制御する。前記でおよび
このパラグラフ全体にわたって指摘したように、検定お
よび試薬に関するすべての知識は、マクロコマンドに応
じたリアルタイム実行ができるようにOSP254に依存する
スケジューラ256内に存在する。
MEIA光学システム361に応用したときも同じことが当
てはまる。PMT374からの出力374（ｂ）および基準検出
器366からの出力367は、他のDSP260へのアナログ入力で
あり、DSP260は、アナログ信号をディジタル信号に変換
して、その信号を他の入力バス262を介してOSP254へ送
れるようにする。OSP254は、直列出力バス268を介し
て、DAC269上の変換器モジュールを分離するディジタル
を提供する。DAC269上のこれらの変換器モジュールはそ
れぞれ、出力374（ａ）および365を介してそれぞれPMT3
74およびランプ364を駆動する別々の電源276および280
に接続される。OSP254は、スケジューラ256から受信し
たマイクロコマンドに従ってランプ364を循環させ、ラ
ンプ364をオンにしたときは、スケジューラ256に記憶さ
れているデータおよびフォトダイオード366からのフィ
ードバックに基づいて、MEIAカートリッジ68の内容物に
対して十分な照明を提供するようにランプの強度を増加
させる。この場合も、スケジューラ256中のデータは、
特定のMEIA反応混合物で使用されることが知られている
試薬に基づく必要な標本照明を規定するテーブルの一部
である。OSP254は同時に、実施中の検定に基づくスケジ
ューラ256からのコマンドに応答してPMT374の出力利得
を調整する。
FPIA光学システム284およびMEIA光学システム361に関
連する光学制御システム248の動作はそれぞれ、同時に
連続的に起きていることを示す第65図および第66図のさ
し絵の時間グラフに最もよく示すことができる。第65図
を参照すると分かるように、時間は、前読取り活動周期
316、読取りシーケンス周期314、正規化周期352の各動
作周期に分割される。各動作周期は、時間線332上の通
信信号334、336、338で表したスケジューラ256とOSP254
との間の通信によって開始される。各通信信号334、33
6、338の周期中に、スケジューラ256は、通信信号のト
レーリングエッジ（trailing edge）によって開始され
た対応する動作周期に必要なすべての事象を同時に実行
するのに必要な時間の長さを決定する。さらに具体的に
は、スケジューラ256が前読取り活動周期316の持続時間
を決定すると、通信信号334のトレーリングエッジが前
読取り活動周期316を開始する。この周期中には下記の
事象が発生する。（１）キュベット140が、319に記号で
表した、PMT308が読み取るべきカルーセルによって位置
決めされる。（２）液晶298の偏光状態が適切に設定さ
れる。（３）PMT308の利得が設定される。（４）ランプ
286の強度が、キュベット140中のFPIA混合物を照明する
のに十分なレベルに増加される。
第１の事象中には、スケジューラ256は、カルーセル3
19がキュベット140を、読み取るべき妥当な位置へ回転
させるのに十分な時間318を割り振る。カルーセル319が
停止すると、スケジューラ256は、減衰正弦曲線321で示
した、カルーセル319が移動または振動を停止するため
の所定の時間320を割り振る。第２の事象中には、スケ
ジューラ256は、OSP254が液晶298を、垂直線のアイコン
で表した垂直偏光状態から水平線のアイコンで表した水
平偏光に遷移させるのに十分な時間322を割り振る。垂
直線のアイコンと水平線のアイコンとの間の斜め線のア
イコンは遷移周期を表す。第３の周期中には、スケジュ
ーラ256は、OSP254がPMT308の利得を調整するのに十分
な時間324を割り振る。最後に、第４の事象中には、ス
ケジューラ256は、OSP254がタングステンランプ286の強
度を待機強度328、すなわちシマー（simmer）状態か
ら、キュベット140中のFPIA混合物を照明するのに十分
なより高い完全強度330、すなわちバーン（burn）状態
へ増大させるのに十分な時間326を割り振る。ランプ286
をオフから完全強度330へ循環させると、高速にかつ連
続的に動作する分析システムに対して過度に長い時間が
費やされ、ランプ286の寿命が短くなる。待機強度328
は、ランプ286の寿命を延ばせるほど低いものである
が、FPIA混合物を照明するのに必要な完全強度330への
割り振られた周期326内での急速な増大を促進できるほ
どランプの熱動作点に近い。この態様は、ランプ286の
寿命が延びるだけでなく、高温が維持されることによっ
て完全強度330が安定するので、連続的に動作する分析
システムでは重要である。前読取り活動周期316中には
他の事象も発生するが、本発明に最も関連が強いのは前
述の事象である。
スケジューラ256はまた、トレーリングエッジが読取
りシーケンス周期314を開始し、同時に、前読取り活動
周期316後にPMT308の利得およびタングステンランプ286
の照明を一定に維持する通信周期336中に、読取りシー
ケンス周期314の妥当な持続時間を決定する。読取りシ
ーケンス周期314中には、スケジューラ256は、PMT308
が、二つの水平線アイコンで表した水平辺偏光時にキュ
ベット140中の蛍光を発している混合物から放射された
光のエネルギーレベルを検出し対応するアナログ信号を
DSP250へ送るのに十分な時間243を割り振る。スケジュ
ーラ256は次いで、OSP254が、斜め線のアイコンで表し
たように液晶298を水平偏光から垂直偏光へ遷移させる
のに十分な時間346を割り振る。読取りシーケンス周期3
14の終りには、スケジューラ256は、PMT308が、垂直線
のアイコンで示した垂直偏光時にキュベット140中の蛍
光を発している混合物から放射された光のエネルギーレ
ベルを検知し対応するアナログ信号をDSP250へ送るのに
十分な時間348を割り振る。読取りシーケンス周期314後
の正規化周期352中には、OSP254が自動的に、液晶298
を、アイコンで示したように通常の状態に戻し、PMT308
の利得を減少させ、タングステンランプ286の強度を待
機強度328に減少させる。スケジューラ256は、不定の長
さの周期354中の任意の時間に別の周期シーケンスを開
始することができる。OSP254は、スケジューラ通信周期
338中に、読取りシーケンス周期314中に収集されたすべ
てのデータをCPU255へ送る。
MEIA光学システム361に関連する光学制御システム248
の動作を第66図に示す。この図では、時間は、前読取り
活動周期378、読取りシーケンス周期376、正規化周期41
7の各動作周期に分割される。各動作周期は、時間線392
上の通信信号394、396、398で表したスケジューラ256と
OSP254との間の通信によって開始される。各通信信号39
4、396、398の周期中に、スケジューラ256は、通信信号
のトレーリングエッジによって開始された対応する動作
周期に必要なすべての事象を同時に実行するのに必要な
時間の長さを決定する。さらに具体的には、スケジュー
ラ256が前読取り活動周期378の持続時間を決定すると、
通信信号394のトレーリングエッジが前読取り活動周期3
78を開始する。この周期中には下記の事象が発生する。
（１）MEIAカートリッジ68が、381に記号で表した、PMT
374が読み取るべきカルーセルによって位置決めされ
る。（２）PMT374の利得が設定される。（３）水銀蒸気
ランプ364の強度が、MEIAカートリッジ68中のMEIA混合
物を照明するのに十分なレベルに増加される。
第１の事象中には、スケジューラ256は、カルーセル3
81がカートリッジ68を、読み取るべき妥当な位置へ回転
させるのに十分な時間380を割り振る。カルーセル381が
停止すると、スケジューラ256は、減衰正弦曲線383で示
した、カルーセル381が移動または振動を停止するため
の所定の時間382を割り振る。第２の事象中には、スケ
ジューラ256は、OSP254がPMT374の利得を調整するのに
十分な時間384を割り振る。第３の事象中には、スケジ
ューラ256は、OSP254が水銀ランプ364の強度を待機強度
388、すなわちシマー状態から、カートリッジ68中のMEI
A混合物を照明するのに十分な完全強度390、すなわちバ
ーン状態へ増大させるのに十分な時間386を割り振る。
ランプ364をオフから完全強度390へ循環させると、高速
にかつ連続的に動作する分析システムに対して過度に長
い時間が費やされ、ランプ364の寿命が短くなる。ラン
プ364の寿命を延ばすには、ランプ364が照明用に必要と
されない周期に、ランプ364の熱動作点を維持する手段
を使用しなければならない。二つの方法のどちらかが使
用される。一つの方法は、ランプ364の寿命を延ばせる
ほど低いが、MEIA混合物を照明するのに必要な完全強度
390への割り振られた周期396内での急速な増大を促進で
きるほどランプの熱動作点に近い電流でランプ364を操
作することである。ランプ364をその熱動作点近傍に維
持する他の方法は、ランプ364を常に約70℃の高温に維
持するように制御される加熱器ハウジング363にランプ3
64を密閉することである。この態様は、ランプ364の寿
命が延びるだけでなく、高温が維持されることによって
完全強度390が安定するので、連続的に動作する分析シ
ステムでは重要である。前読取り活動周期378中には他
の事象も発生するが、本発明に最も関連が強いのは前述
の事象である。
スケジューラ256はまた、トレーリングエッジが読取
りシーケンス周期376を開始し、同時に、前読取り活動
周期378後にPMT364の利得および水銀蒸気ランプ364の照
明を一定に維持する通信周期396中に、読取りシーケン
ス周期376の妥当な方向を決定する。読取りシーケンス
周期376中には、スケジューラ256は、PMT374が、二次読
取り周期402中にカートリッジ68中の蛍光を発している
混合物から放射された光のエネルギーレベルを検知し、
対応するアナログ信号をドウェル（dwell）周期404中に
DSP260へ送るのに十分な時間400を割り振る。読取りシ
ーケンス周期376は、中断された時間線412で表したよう
に、二次読取り周期408とドウェル周期410とを含むサイ
クル406と同様なサイクルで継続する。実施中の検定に
応じて約８回のそのような二次読取りの後、最後の二次
読取り416と共に読みシーケンス周期376が終了する。読
取りシーケンス周期376後の正規化周期417中には、OSP2
54が自動的に、PMT374の利得を減少させ、水銀ランプ36
4の強度を待機強度388に戻す。スケジューラ256は、不
定の長さの周期418中の任意の時間に別の前読取りシー
ケンスを開始することができる。OSP254も、スケジュー
ラ通信周期398中に、読取りシーケンス周期376中に収集
されたすべてのデータをCPU255へ送る。
キッティング作業および処理作業 下記説明が例示的なキッティング作業および処理作業
において本発明の自動分析システムの好ましい方法で使
用される様々な機能およびステップの概要を構成するも
のであり、これらの機能および方法が当業者には理解さ
れるように、分析計上で実施中の検定の特定のメニュー
に応じて様々な数学的アルゴリズムおよび関連するコン
ピュータソフトウェアを使用してコンピュータ制御の下
で実施されることを理解されたい。
FPIA検定キッティング領域の作業の説明 A.仮定 1.標本を装填する際、分析計は待機／準備完了モードで
ある。システムは事前に初期設定されている（すべての
モータがホーム位置にあり、シリンジおよびポンプが洗
浄されており、すべての電子機器およびセンサが検査済
みである）。
2.廃棄物が空になっており、希釈剤、MEIA緩衝剤、MU
P、およびQuatバルク液体消耗品の体積が十分であるか
どうか検査済みである。
3.すべての消耗品在庫ファイルが更新済みである。
B.準備ステップ 1.ユーザが空の反応容器（RV）をRVカルーセルに装填す
る。
2.試薬パックを装填するには、ユーザがまずフロントエ
ンドカルーセルを休止しておかなければならない。シス
テムは、現試験のキッティングを完了し、試験を処理領
域に移す。
3.ユーザは、試薬カルーセルカバーを開け、試薬パック
を試薬カルーセルに装填し、試薬カルーセルカバーを閉
じ、次いでフロントエンドを再開する。
4.分析計は自動的に、装填されたすべての試薬パックを
走査し、下記の試薬状況を検査する。
（ａ）各試薬パックは、試薬カルーセルの回転によっ
て試薬パックバーコード読取り装置の前に位置決めされ
る。
（ｂ）試薬パックバーコード読取り装置は、バーコー
ドを読み取って検定タイプおよびカルーセル位置を識別
する。
（ｃ）バーコードが読取り不能な場合、システムはバ
ーコードの指定変更を要求する。
（ｄ）バーコードが良好であり、あるいは指定変更が
完了した場合、システムはシステム在庫を検査する。ユ
ーザは、パックが空または無効であり、あるいは古いこ
とが分かった場合は通知を受ける。試薬パックは、良好
であることが分かった後、使用可能な状態になる。
C.試験の要求 1.ユーザは、一つまたは複数の患者標本用の試験または
試験群を要求するための下記の二つのオプションを有す
る。
（ａ）ユーザは、試験要求ロードリストをホストコン
ピュータからダウンロードして命令リストを作成するこ
とができる。
（ｂ）ユーザは、試験要求に入り、あるいはシステム
上で直接命令リストを作成する。
2.（バーコードなしの）標本カップを使用する場合、下
記のことが行われる。
（ａ）ユーザが命令リストで、標本を置くべきセグメ
ントIDおよび位置番号を探す。
（ｂ）ユーザが、参照されたセグメントの位置に標本
カップを装填する。
（ｃ）ユーザが患者標本を血液収集チューブから標本
カップへ移送する。
（ｄ）セグメントが標本カルーセル内に配置される。
（ｅ）標本が装填されたことが分析計に示される。
（ｆ）分析計が消耗品在庫、廃棄物状況、較正状況な
どを検査する。
（ｇ）標本カルーセルがセグメントをセグメント識別
読取り装置まで回転させる。
（ｈ）分析計がセグメントIDを読み取る。
3.（バーコード付きの）一次チューブを使用する場合、
下記のことが行われる（２種類のキャリアがチューブ用
に使用される。一方のキャリアは高さ75mmのチューブに
使用され、他方のキャリアは高さ100mmのチューブに使
用される）。
（ａ）ユーザが、標本カルーセル上で次に利用できる
セグメント位置に一次チューブを装填する。
（ｂ）標本を操作することが可能であることが分析計
に示される。
（ｃ）分析計が消耗品在庫、廃棄物状況、較正状況な
どを検査する。
D.試験のスケジューリング 1.分注器に標本が提供されると、システムはその処理用
標本に対して命令された試薬をスケジューリングしよう
とする。標本に対して命令された各試薬は別々にスケジ
ューリングされる。
（ｂ）システムは、在庫（試薬パック、カートリッ
ジ、緩衝剤、MUP）、システム資源、試験を完了するた
めの標本時間が妥当であるかどうか検査する。
（ｃ）システムは、命令リスト上の試験の較正または
順番が妥当であるかどうか検査する。
（ｄ）すべての試験要件が満たされている場合、試験
が処理向けにスケジューリングされる。
（ｅ）満たされていない試験要件がある場合、その試
験要求が例外リストに移される。その試験要件が満たさ
れた場合、その試験要求はユーザによって命令リストに
戻される。
2.ある試験がスケジューリングされると、システムはそ
の試験を処理リストに移し、その標本に対して命令され
た他の試験をスケジューリングしようとする。
3.現標本用のすべての試験がキッティングされると、シ
ステムは標本カルーセル上の次の標本へ進む。
E.試験のキッティング 1.試験は、スケジューリングされた後ただちにキッティ
ングされる（スケジューラが試験をただちに処理カルー
セル上に移送して検定のタイミング要件内で処理できる
ようにするまで、試験はキッティングされない）。
2.RVが分注軸位置で検出されるまでRVカルーセルが時計
回りに回転する。
3.命令された試験用の試薬パックがアクチュエータ位置
に来るまで試薬パックカルーセルが回転する。アクチュ
エータが試薬カートリッジキャップを開け、次いで、命
令された試験用の試薬パックが分注軸位置に来るまで試
薬パックカルーセルが回転する。すべての分注ステップ
が完了した後、試薬パックカルーセルが再びアクチュエ
ータ位置まで回転し、そこで試薬カートリッジキャップ
が閉じる。
4.標本カップ（または一次チューブ）が分注軸位置に来
るまで標本カルーセルが回転する。
5.分注器は、使用されないときは常に“HOME"位置にあ
る（分注Ｒ軸が洗浄ステーション上に止まり、分注Ｚ軸
がＺクリア位置に来る）。
6.標本のキッティング （ａ）標本の吸引 （ｉ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で
吸引する。
（ii）分注Ｒ軸が標本カップの上方へ移動する。
（iii）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ下降する。
（iv）LLSが使用可能にされ、今現在液体が検出さ
れていないことが確認される。
（ｖ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達
する（流体が検出されたと仮定される）まで分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（vi）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と
Ｚ高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体
積を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十
分な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開
始される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される。例外リストは、
完了できない試験をオペレータに通知する）。
（vii）必要な標本の総体積が吸引されるまで、下
記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で
移動する。
（２）シリンジモータが“X"μｌを速度“X"μl/
秒で吸引する。
（３）LLSが検査され、プローブがまだ液体内に
あることが確認される。LLSが使用不能にされる。分注
Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（４）分注Ｒ軸がRV標本ウェルの上方へ移動す
る。
（５）分注Ｚ軸がRV標本ウェル内の吐出位置へ下
降する。
（６）シリンジが標本“X"μｌを速度“X"μl/秒
で吐出する。
（７）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（ｂ）プローブの後洗浄 プローブは汚染がなくなるように洗浄される。（キッ
ティング領域と処理領域の両方での）分注作業の後に必
ずプローブの後洗浄が行われ、ある流体吸出物質から他
の流体吸出物質へのキャリオーバが最小限に抑えられる
ことを理解されたい。場合によっては、次の流体吸出物
質が有効なものになるように必要に応じて分注作業の前
にプローブの前洗浄を行うことができる。この検定の説
明では後洗浄だけを使用すると仮定する。
（ｉ）まず、プローブの内側が洗浄される。
（１）分注Ｒ軸が廃棄物領域の上方へ移動する。
（２）分注Ｚ軸が廃棄物領域内の適切な位置へ下
降する。
（３）洗浄弁が、検定プロトコルに指定された時
間だけ開く。
（４）洗浄弁が閉じる。
（５）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（ii）次に、プローブの外側が洗浄される。
（１）分注Ｒ軸が洗浄カップの上方へ移動する。
（２）分注Ｚ軸が洗浄カップ内の適切な位置へ下
降する。
（３）洗浄弁が、検定プロトコルに指定された時
間だけ開く。
（４）洗浄弁が閉じる。
（iii）分注器が“HOME"位置に戻る。
7.ポッパのキッティング（「ポッパ」とは、検定におけ
る干渉物質をなくする物質、たとえば、1985年１月８日
に発行され、引用によって本明細書に編入された米国特
許出願第4492762号で論じられかつ請求された物質とし
て定義される） （ａ）ポッパの吸引 （ｉ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で
吸引する。
（ii）分注Ｒ軸が試薬パック中のポッパ試薬ボトル
の上方へ移動する。
（iii）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ下降する。
（iv）LLSが使用可能にされ、今現在液体が検出さ
れていないことが確認される。
（ｖ）流体が検出され、あるいはＺ吸引下限（Ｚ−
Asp）に達する（流体が検出されたと仮定される）ま
で、分注Ｚ軸が一定速度で下降する。
（vi）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と
Ｚ高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体
積を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十
分な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開
始される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（vii）必要なポッパの総体積が吸引されるまで下
記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で
移動する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸
引する。
（３）LLSが検査され、プローブがまだ液体内に
あることが確認される。
（４）LLSが使用不能にされる。
（５）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（６）分注Ｒ軸がRV試薬１ウェルの上方へ移動す
る。
（７）分注Ｚ軸がRV試薬１ウェル内の吐出位置へ
下降する。
（８）シリンジがポッパ“X"μｌを速度“X"μl/
秒で吐出する。
（９）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（ｂ）プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように、汚染がなくなるように洗浄される。
8.抗血清のキッティング （ａ）抗血清の吸引 （ｉ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で
吸引する。
（ii）分注Ｒ軸が試薬パック中の抗血清試薬ボトル
の上方へ移動する。
（iii）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ下降する。
（iv）LLSが使用可能にされ、今現在液体が検出さ
れていないことが確認される。
（ｖ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達
する（流体が検出されたと仮定される）まで分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（vi）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と
Ｚ高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体
積を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十
分な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開
始される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（vii）必要な抗血清の総体積が吸引されるまで、
下記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で
移動する。
（２）シリンジが“X"マイクロリットル（μｌ）
を速度“X"μl/秒で吸引する。LLSが検査され、プロー
ブがまだ液体内にあることが確認される。
（３）LLSが使用不能にされる。
（４）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（５）分注Ｒ軸がRV試薬２ウェルの上方へ移動す
る。
（６）分注Ｚ軸がRV試薬２ウェルの内の吐出位置
へ下降する。
（７）シリンジが抗血清“X"μｌを速度“X"μl/
秒で吐出する。
（８）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（ｂ）プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように汚染がなくなるように洗浄される。
9.トレーサのキッティング （ａ）トレーサの吸引 （ｉ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で
吸引する。
（ii）分注Ｒ軸が試薬パック中のトレーサ試薬ボト
ルの上方へ移動する。
（iii）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ下降する。
（iv）LLSが使用可能にされ、今現在液体が検出さ
れていないことが確認される。
（ｖ）液体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達
する（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸
が一定速度で下降する。
（vi）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と
Ｚ高さ／体積テーブルＳに基づいてウェル中の液体の体
積を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十
分な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開
始される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（vii）必要なトレーサの総体積が吸引されるまで
下記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で
移動する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸
引する。
（３）LLSが検査され、プローブがまだ液体内に
あることが確認される。
（４）LLSが使用不能にされる。
（５）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（６）分注Ｒ軸がRV試薬３ウェルの上方へ移動す
る。
（７）分注Ｚ軸がRV試薬３ウェル内の吐出位置へ
下降する。
（８）シリンジが“X"μｌのトレーサを速度“X"
μl/秒で吐出する。
（９）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（ｂ）プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように汚染がなくなるように洗浄される。
F.処理領域への反応容器（RV）の移送 1.RVカルーセルが移送ステーションまで回転する。
2.空位置が移送ステーションに整列するように処理カル
ーセルが回転する。
3.移送機構Ｏ軸が標本入口領域まで回転する。
4.移送機構Ｒ軸がRVをつかみ、移送機構内に引き込む。
5.RVが処理カルーセル上の空位置に整列するように移送
機構Ｏ軸が回転する。
6.RVが処理カルーセルに装填される。
処理領域 A. 温度平衡時間および蒸発窓が満了するのを待つ。
B. 第１の分注作業（希釈された標本およびポッパを備
える標本ブランクの準備） 1.検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタイ
マが設定される。
2.希釈剤の厳密な吸引。下記の作業が同時に実行され
る。
（ａ）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引す
る。
（ｂ）洗浄弁が開く。
（ｃ）“n"秒間待つ。
（ｄ）洗浄弁が閉じる。
3.標本の吸引 （ａ）分注Ｒ軸がRV標本ウェルの上方へ移動する。
（ｂ）LLSが使用可能にされ、今現在液体が検出され
ていないことが確認される。
（ｃ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（ｄ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置とＺ
高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体積
を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十分
な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開始
される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｅ）必要な標本の総体積が吸引されるまで下記のこ
とが同時に行われる。
（ｉ）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で移
動する。
（ii）シリンジが標本“X"μｌを速度“X"μl/秒で
吸引する。
（iii）LLSが検査され、プローブがまだ液体内にあ
ることが確認される。
（iv）LLSが使用不能にされる。
（ｖ）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ上昇する。
4.RV事前希釈ウェルに吐出される希釈剤／標本 （ａ）分注Ｒ軸がRV事前希釈ウェルの上方へ移動す
る。
（ｂ）分注Ｚ軸がRV事前希釈ウェル内の吐出位置まで
下方に移動する。
（ｃ）シリンジが希釈剤／標本“X"μｌを“X"μl/秒
速度で吐き出す。
（ｄ）分注Ｚ軸がＺクリア位置まで上方に移動する。
5.プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように、汚染がなくなるように洗浄される。
6.希釈剤の高密度な吸引。下記のことが同時に実行され
る。
（ａ）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引す
る。
（ｂ）洗浄弁が開く。
（ｃ）“n"秒間待つ。
（ｄ）洗浄弁が閉じる。
7.ポッパの吸引 （ａ）分注Ｒ軸がRV試薬（ポッパ）ウェルの上方へ移
動する。
（ｂ）LLSが使用可能にされ、今現在液体が検出され
ていないことが確認される。
（ｃ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（ｄ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置とＺ
高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体積
を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十分
な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開始
される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｅ）必要なポッパの総体積が吸引されるまで、下記
のことが同時に行われる。
（ｉ）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で移
動する。
（ii）シリンジモータが標本“X"μｌを速度“X"μ
l/秒で吸引する。
（iii）LLSが検査され、プローブがまだ液体内にあ
ることが確認される。
（iv）LLSが使用不能にされる。
（ｖ）分注Ｚ軸がＺ上方へ上昇する。
8.希釈済み標本の吸引 （ａ）分注Ｒ軸がRV事前希釈ウェルの上方へ移動す
る。
（ｂ）LLSが使用可能にされ、今現在液体が検出され
ていないことが確認される。
（ｃ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（ｄ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置とＺ
高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体積
を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十分
な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開始
される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｅ）必要な希釈済み標本の総体積が吸引されるま
で、下記のことが同時に行われる。
（ｉ）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で移
動する。
（ii）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引
する。
（iii）LLSが検査され、プローブがまだ液体内にあ
ることが確認される。
（iv）LLSが使用不能にされる。
（ｖ）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ上昇する。
11.希釈済み標本／ポッパ希釈剤がRVキュベットに吐出
される。
（ａ）分注Ｒ軸がRVキュベット位置の上方へ移動す
る。
（ｂ）分注Ｚ軸がRVキュベット内の吐出位置へ下降す
る。
（ｃ）シリンジが、希釈済み標本／ポッパ／希釈剤
“X"μｌを速度“X"μl/秒で吐出する。
（ｄ）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ上昇する。
12.プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように、汚染がなくなるように洗浄され、第１の
分注器作業が完了する。
C. ブランク前読取り作業周期（割振り時間378） インキュベーションタイマが満了すると同時に、FPIA
光学システム284が、前記で詳しく説明したスケジュー
ラ256および光学制御システム248に応答して下記の作業
を実行する。
1.カルーセル46がキュベット140を読取りができるよう
に位置決めする。
2.液晶298の偏光状態を設定する。
3.PMT308の利得を設定する。
4.ランプ286の強度をシマー状態からバーン状態に増大
させる。
D. ブランク読取りシーケンス周期（割振り時間314） FPIA光学システム284は次いで、前述のスケジューラ256
および光学制御システム248に応答して下記のことを実
行する。
1.水平偏光による強度を割振り時間342にわたって読み
取る。
2.液晶298の状態を垂直偏光に遷移させ、割振り時間246
中に十分な停止時間を確保する。
3.垂直偏光による強度を割振り時間348にわたって読み
取る。
4.OSP254が、検出器312での強度とランプ286での強度を
比較することによって、PMT308からのディジタル化アナ
ログ信号を正規化読取り値に変換する（「背景読取り
値」）。
E. ブランク正規化周期 1.OSP254が、背景読取り値を記憶できるようにCPU255へ
送る。
2.ランプ286の強度を低減させ、シマー状態に戻す。
F. （希釈済み標本とポッパとトレーサと抗血清との間
の反応に関する）第２の分注作業 1.検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタイ
マが設定される。
2.希釈剤の高精度な吸引。
（ａ）下記のことが同時に実行される。
（ｉ）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引
する。
（ii）洗浄弁が開く。
（iii）“n"秒間待つ。
（iv）洗浄弁が閉じる。
3.抗血清の吸引 （ｉ）分注Ｒ軸がRV試薬２（血清）ウェルの上方へ
移動する。
（ii）LLSが使用可能にされ、今現在液体が検出さ
れていないことが確認される。
（iii）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達
する（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸
が一定速度で下降する。
（iv）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置と
Ｚ高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体
積を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十
分な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開
始される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｖ）必要な抗血清の総体積が吸引されるまで、下
記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で
移動する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸
引する。
（３）LLSが検査され、プローブがまだ液体内に
あることが確認される。
（４）LLSが使用不能にされる。
（５）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ上昇する。
4.トレーサの吸引 （ａ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸
引する。
（ｂ）分注Ｒ軸がRV試薬３（トレーサ）ウェルの上方
へ移動する。
（ｃ）LLSが使用可能にされ、今現在液体が検出され
ていないことが確認される。
（ｄ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（ｅ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置とＺ
高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体積
を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十分
な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開始
される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｆ）必要なトレーサの総体積が吸引されるまで、下
記のことが同時に行われる。
（ｉ）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で移
動する。
（ii）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引
する。インキュベーション （iii）LLSが検査され、プローブがまだ液体内にあ
ることが確認される。
（ｖ）LLSが使用不能にされる。
（vi）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ上昇する。
5.希釈済み標本の吸引 （ａ）分注Ｒ軸がRV事前希釈ウェルの上方へ移動す
る。
（ｂ）LLSが使用可能にされ、現在の所液体が検出さ
れていないことが確認される。
（ｃ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（ｄ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置とＺ
高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体積
を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十分
な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開始
される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｅ）必要な希釈済み標本の総体積が吸引されるまで
下記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で移
動する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引
する。
（３）LLSが検査され、プローブがまだ液体内にあ
ることが確認される。
（４）LLSが使用不能にされる。
（５）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ上昇する。
6.希釈済み標本／トレーサ／吸出物質／抗血清／希釈剤
がRVキュベットに吐出される。
（ａ）分注Ｒ軸がRVキュベット位置の上方へ移動す
る。
（ｂ）分注Ｚ軸がRVキュベット内の吐出位置へ下降す
る。
（ｃ）シリンジが、希釈済み標本／トレーサ//吸出物
質／抗血清／希釈剤を“X"μｌを速度“X"μl/秒で吐出
する。
（ｄ）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ上昇する。
7.プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように汚染がなくなるように洗浄され、第２のピ
ペット活動が完了する。
8.次の活動は、インキュベーションタイマが満了したと
きに開始される。G.最終前読取り活動周期（割振り時間
378） インキュベーションタイマが満了すると同時に、FPIA
光学システム284が、前記で詳しく説明したスケジュー
ラ256および光学制御システム248に応答して下記の活動
を実行する。
1.カルーセル46がキュベット140を読取りができるよう
に位置決めする。
2.液晶298の偏光状態を設定する。
3.PMT308の利得を設定する。
4.ランプ286の強度をシマー状態からバーン状態に増大
させる。
H. 最終読取りシーケンス周期（割振り時間314） FPIA光学システム284は次いで、前述のスケジューラ2
56および光学制御システム248に応答して下記のことを
実行する。
1.水平偏光による強度を割振り時間342にわたって読み
取る。
2.液晶298の状態を垂直偏光に遷移させ、割振り時間246
中に十分な停止時間を確保する。
3.垂直偏光による強度を割振り時間348にわたって読み
取る。
4.OSP254が、検出器312での強度とランプ286での強度を
比較することによって、PMT308からのディジタル化アナ
ログ信号を正規化読取り値に変換する（「最終読取り
値」）。
I. 最終正規化周期 1.OSP254が、背景読取り値を記憶できるようにCPU255へ
送る。
2.CPU255を使用して、NET強度（Ｉ）と、標準曲線に対
して較正されたミリ偏光（mP）が算出され、濃度結果が
求められる。
3.ランプ286の強度を低減させ、シマー状態に戻す。
J. RVの取り外し（この活動は、資源が使用されていな
いときに行われる）。下記のことが同時に実行される。
1.空位置が移送ステーションに来るように処理カルーセ
ルが回転する。移送機構Ｏ軸が処理カルーセルへ移動す
る。
2.RVが移送機構Ｒ軸によってつかまれ、移送機構内へ引
き込まれる。
3.RVが廃棄物容器に整列するように移送機構Ｏ軸が回転
する。
4.RVが廃棄物容器に押し込まれる。
MEIA検定キッティング領域の活動の説明 A.仮定 1.標本を装入する際、分析計は待機／準備完了モードで
ある。システムは事前に初期設定されている（すべての
モータがホーム位置にあり、シリンジおよびポンプが洗
浄されており、すべての電子機器およびセンサが検査済
みである）。
2.廃棄物が空になっており、希釈剤、MEIA緩衝剤、MU
P、およびQuatバルク液体消耗品の体積が十分であるか
どうか検査済みである。
3.カートリッジがホッパ内に配置されており、必要に応
じて補助カルーセルへの装入に利用することができる
（MEIA検定のみ）。
4.すべての消耗品在庫ファイルが更新済みである。
B.準備ステップ 1.ユーザが空のRVをRVカルーセルに装入する。
2.試薬パックを装入するには、ユーザがまず、フロント
エンドカルーセルを休止しておかなければならない。シ
ステムは、現試験のキッティングを完了し、試験を処理
領域に移す。
3.ユーザは試薬カルーセルカバーを開け、試薬パックを
試薬カルーセルに挿入し、試薬カルーセルカバーを閉
じ、次いでフロントエンドを再開する。
4.分析計は自動的に、装入されたすべての試薬パックを
走査し、試薬状況を検査する。
5.各試薬パックは、試薬カルーセルの回転によって試薬
パックバーコード読取り装置の前に位置決めされる。
6.試薬パックバーコード読取り装置は、バーコードを読
み取って検定タイプおよびカルーセル位置を識別する。
バーコードが読取り不能な場合、システムはバーコード
の指定変更を要求する。
7.バーコードが良好であり、あるいは指定変更が完了し
た場合、システムはシステム在庫を検査する。ユーザ
は、パックが空または無効であり、あるいは古いことが
分った場合は通知を受ける。試薬パックは、良好である
ことが分かった後、使用可能な状態になる。
C.試験の要求 1.ユーザは、一つまたは複数の患者標本用の試験または
試験群を要求するための下記の二つのオプションを有す
る。
（ａ）ユーザは、試験要求ロードリストをホストコン
ピュータからダウンロードして命令リストを作成するこ
とができる。
（ｂ）ユーザは、試験要求に入り、あるいはシステム
上で直接命令リストを作成する。
2.（バーコードなしの）標本カップを使用する場合、下
記のことが行われる。
（ａ）ユーザが命令リストで、標本を置くべきセグメ
ントIDおよび位置番号を探す。
（ｂ）ユーザが、参照されたセグメントの位置に標本
カップを装入する。
（ｃ）ユーザが患者標本を血液収集チューブから標本
カップへ移送する。
（ｄ）セグメントが標本カルーセル内に配置される。
（ｅ）標本が装入されたことが分析計に示される。
（ｆ）分析計が消耗品在庫、廃棄物状況、較正状況な
どを検査する。
（ｇ）標本カルーセルがセグメントをセグメント識別
読取り装置まで回転させる。
（ｈ）分析計がセグメント標識を読み取る。
3.（バーコード付きの）一次チューブを使用する場合、
下記のことが行われる。
（ａ）ユーザが、標本カルーセル上で次に利用できる
セグメント位置に一次チューブを装入する（２種類のキ
ャリアが一次チューブ用に使用される。一方のキャリア
は高さ75mmのチューブに使用され、他方のキャリアは高
さ100mmのチューブに使用される）。
（ｂ）標本を操作することが可能であることが分析計
に示される。
（ｃ）分析計がセグメントをセグメント識別予期装置
へ回転させる。
D.試験のスケジューリング 1.分注器に標本が提供されると、システムはその処理用
標本に対して命令された試薬をスケジューリングしよう
とする。標本に対して命令された各試薬は別々にスケジ
ューリングされる。
（ａ）システムは、在庫（試薬パック、カートリッ
ジ、緩衝剤、MUP）、システム資源、試薬を完了するた
めの標本時間が妥当であるかどうか検査する。
（ｂ）システムは、命令リスト上の試験の較正または
順番が妥当であるかどうか検査する。
（ｃ）すべての試験要件が満たされている場合、試験
が処理向けにスケジューリングされる。
（ｄ）満たされていない試験要件がある場合、その試
験要求が例外リストに移される。その試験要件が満たさ
れた場合、その試験要求はユーザによって命令リストに
戻される。
2.ある試験がスケジューリングされると、システムはそ
の試験を処理リストに移し、その標本に対して命令され
た他の試験をスケジューリングしようとする。
3.現標本用のすべての試験がキッティングされると、シ
ステムは標本カルーセルの上の次の標本へ進む。
E.試験のキッティング 1.試験は、スケジューリングされた後ただちにキッティ
ングされる（スケジューラが、試験をただちに処理カル
ーセル上に移送して検定のタイミング要件内で処理でき
るようにするまで、試験はキッティングされない）。
2.RVが分注軸位置で検出されるまでRVカルーセルが時計
回りに回転する。
3.命令された試験用の試薬パックがアクチュエータ位置
に来るまで試薬パックカルーセルが回転する。アクチュ
エータが試薬カートリッジキャップを開け、次いで、命
令された試験用の試薬パックが分注軸位置に来るまで試
薬パックカルーセルが回転する。すべての分注ステップ
が完了した後、試薬パックカルーセルが再びアクチュエ
ータ位置まで回転し、そこで試薬カートリッジキャップ
が閉じる。
4.標本カップ（または一次チューブ）が分注軸位置に来
るまで標本カルーセルが回転する。
5.分注器は、使用されないときは常にHOME位置にある
（分注Ｒ軸が洗浄ステーション上に止まり、分注Ｚ軸が
Ｚクリア位置に来る）。
6.標本のキッティング （ａ）標本の吸引 （ｉ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で
吸引する。
（ii）分注Ｒ軸が標本カップの上方へ移動する。
（iii）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ下降する。
（iv）分注Ｚ軸がＺ−LLS位置へ下降する。
（ｖ）LLSが使用可能にされ、現在の所液体が検出
されていないことが確認される。
（vi）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達
する（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸
が一定速度で下降する。
（vii）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置
とＺ高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の
体積を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。
十分な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが
開始される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止
され、試験要求が例外リストに移される）。
（viii）必要な標本の総体積が吸引されるまで、下
記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で
移動する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸
引する。
（３）LLSが検査され、プローブがまだ液体内に
あることが確認される。
（４）LLSが使用不能にされる。
（５）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（６）分注Ｒ軸がRV標本ウェルの上方へ移動す
る。
（７）分注Ｚ軸がRV標本ウェル内の吐出位置へ下
降する。
（８）シリンジが標本“X"μｌを速度“X"μl/秒
で吐出する。
（９）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（ｂ）プローブの後洗浄 プローブが、汚染がなくなるように洗浄される。キッ
ティング領域と処理領域の両方での分注活動の後には一
般にプローブの後洗浄が行われ、ある流体吸出物質から
他の流体吸出物質へのキャリオーバが最小限に抑えられ
ることを理解されたい。場合によっては、次の流体吸出
物質が有効なものになるように必要に応じて分注活動の
前にプローブの前洗浄を行うことができる。この検定の
説明では、後洗浄だけを使用すると仮定する。
（ｉ）まず、プローブの内側が洗浄される。
（１）分注Ｒ軸が廃棄物領域の上方へ移動する。
（２）分注Ｚ軸が廃棄物領域内の適切な位置へ下
降する。
（３）洗浄弁が、検定プロトコルに指定された時
間だけ開く。
（４）洗浄弁が閉じる。
（ii）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（iii）次に、プローブの外側が洗浄される。
（１）分注Ｒ軸が洗浄カップの上方へ移動する。
（２）分注Ｚ軸が洗浄カップ内の適切な位置へ下
降する。
（３）洗浄弁が、検定プロトコルに指定された時
間だけ開く。
（４）洗浄弁が閉じる。
（５）分注器が“HOME"位置に戻る。
7.微粒子のキッティング （ａ）微粒子の吸引（微粒子は、最も高価なMEIA試薬
なので、体積を節約するために、RVインキュベーション
ウェルに直接分注される）。
（ｉ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で
吸引する。
（ii）分注Ｒ軸が試薬パック中の微粒子試薬ボトル
の上方へ移動する。
（iii）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ下降する。
（iv）分注Ｚ軸がＺ−LLS位置へ下降する。
（ｖ）LLSが使用可能にされ、現在の所液体が検出
されていないことが確認される。
（vi）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達
する（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸
が一定速度で下降する。
（vii）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置
とＺ高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の
体積を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。
十分な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが
開始される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止
され、試験要求が例外リストに移される）。
（viii）必要な微粒子の総体積が吸引されるまで、
下記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で
移動する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸
引する。
（３）LLSが検査され、プローブがまだ液体内に
あることが確認される。
（ix）LLSが使用不能にされる。
（ｘ）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（xi）分注Ｒ軸がRVインキュベーションウェルの上
方へ移動する。
（xii）分注Ｚ軸がRVインキュベーションウェル内
の吐出位置へ下降する。
（xiii）シリンジが微粒子“X"μｌを速度“X"μl/
秒で吐出する。分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（ｂ）プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように、汚染がなくなるように洗浄される。
8.共役体のキッティング （ａ）共役体の吸引（共役体または特殊洗浄流体また
は試験片希釈剤、あるいはそれらの組合せは、必要に応
じてRV試薬ウェルまたはRV事前希釈ウェルに吐出され
る） （ｉ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で
吸引する。
（ii）分注Ｒ軸が試薬パック中の共役体試薬ボトル
の上方へ移動する。
（iii）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ下降する。
（iv）分注Ｚ軸がＺ−LLS位置へ下降する。
（ｖ）LLSが使用可能にされ、現在の所液体が検出
されていないことが確認される。
（vi）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達
する（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸
が一定速度で下降する。
（vii）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置
とＺ高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の
体積を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。
十分な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが
開始される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止
され、試験要求が例外リストに移される）。
（viii）必要な共役体の総体積が吸引されるまで下
記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で
移動する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸
引する。
（３）LLSが検査され、プローブがまだ液体内に
あることが確認される。
（ix）LLSが使用不能にされる。
（ｘ）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（xi）分注Ｒ軸がRV試薬ウェルの上方へ移動する。
（xii）分注Ｚ軸がRV試薬ウェル内の吐出位置へ下
降する。
（xiii）シリンジが共役体“X"μｌを速度“X"μl/
秒で吐出する。
（xiv）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
（ｂ）プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように、汚染がなくなるように洗浄される。
9.MEIA緩衝剤のキッティング （ａ）RV緩衝剤ウェルが緩衝剤キッティングステーシ
ョンにあるMEIA緩衝剤ディスペンサの下方に来るように
RVカルーセルが回転する。
（ｂ）MEIA緩衝剤“X"μｌが速度“X"μl/秒で緩衝剤
ウェルに吐出される。
F.処理領域へのRVの移送 1.RVカルーセルが移送ステーションまで回転する。
2.空位置が移送ステーションに整列するように処理カル
ーセルが回転する。
3.移送機構Ｏ軸が標本入口領域まで回転する。
4.移送機構Ｒ軸がRVをつかみ、移送機構内に引き込む。
5.RVが処理カルーセル上の空位置に整列するように移送
機構Ｏ軸が回転する。
6.RVが処理カルーセルに装入される。
処理領域 A. システムは、温度平衡時間および蒸発窓が満了する
のを待つ。
B. 第１の分注活動（微粒子／標本の反応） 1.検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタイ
マが設定される。
2.MEIA緩衝剤の吸引 （ａ）RVが分注ステーションに来るように処理カルー
セルが回転する。
（ｂ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸
引する。
（ｃ）分注Ｒ軸がRV緩衝剤ウェルの上方へ移動する。
（ｄ）分注Ｚ軸がRV緩衝剤ウェルの上方のＺ上方位置
へ下降する。
（ｅ）分注Ｚ軸がＺ−LLS位置へ下降する。
（ｆ）LLSが使用可能にされ、現在の所液体が検出さ
れていないことが確認される。
（ｇ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（ｈ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置とＺ
高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体積
を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十分
な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開始
される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｉ）必要なMEIA緩衝剤の総体積が吸引されるまで、
下記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で移
動する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引
する。
（ｊ）LLSが検査され、プローブがまだ液体内にある
ことが確認される。
（ｋ）LLSが使用不能にされる。
（ｌ）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ上昇する。
3.標本の吸引 （ａ）分注Ｒ軸がRV標本ウェルの上方へ移動する。
（ｂ）分注Ｚ軸がＺ−LLS位置へ下降する。
（ｃ）LLSが使用可能にされ、現在の所液体が検出さ
れていないことが確認される。
（ｄ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（ｅ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置とＺ
高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体積
を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十分
な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開始
される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｆ）必要な標本の総体積が吸引されるまで、下記の
ことが同時に行われる。
（１）分注器Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で
下降する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引
する。
（ｇ）LLSが検査され、プローブがまだ液体内にある
ことが確認される。
（ｈ）LLSが使用不能にされる。
（ｉ）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ上昇する。
4.インキュベーションウェル中の微粒子にMEIA緩衝剤お
よび標本が添加される。
（ａ）分注Ｚ軸がRVインキュベーションウェル内の吐
出位置へ下降する。
（ｂ）シリンジが、MEIA緩衝剤および標本“X"μｌを
速度“X"μl/秒で吐出する。
（ｃ）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
5.プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように、汚染がなくなるように洗浄される。
C. カートリッジの装入（この活動は、資源が活用され
ていないときに行われる） 1.予約されている位置がフィーダの下方に来るように補
助カルーセルを移動する。
2.トラップドア機構を循環させてカルーセルにフラッシ
ュライトを装入する。
3.シャトル機構を循環させて（次のタブ装入のために）
トラップドア上に別のMEIAカートリッジを装入する。
4.インキュベーションタイマを検査する。インキュベー
ションタイマが満了したときに次の分注を開始する。
D. 第２の分注活動（反応混合物のマトリックスへの移
送） 1.検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタイ
マが設定される。
2.緩衝剤の吸引 （ａ）RVが分注位置に来るように処理カルーセルが移
動する。
（ｂ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸
引する。
（ｃ）分注Ｒ軸がRV緩衝剤ウェルの上方へ移動する。
（ｄ）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ下降する。
（ｅ）分注Ｚ軸がＺ−LLS位置へ下降する。
（ｆ）LLSが使用可能にされ、現在の所液体が検出さ
れていないことが確認される。
（ｇ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（ｈ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置とＺ
高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体積
を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十分
な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開始
される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｉ）必要な緩衝剤の総体積が吸引されるまで、下記
のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で移
動する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引
する。
（ｊ）LLSが検査され、プローブがまだ液体内にある
ことが確認される。
（ｋ）LLSが使用不能にされる。
（ｌ）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ上昇する。
3.反応混合物の吸引 （ａ）分注Ｒ軸がRVインキュベーションウェルの上方
へ移動する。
（ｂ）分注Ｚ軸がＺ−LLS位置へ下降する。
（ｃ）LLSが使用可能にされ、現在の所液体が検出さ
れていないことが確認される。
（ｄ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（ｅ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置とＺ
高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体積
を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十分
な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開始
される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｆ）必要な反応混合物の総体積が吸引されるまで、
下記のことが同時に行われる。
（１）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で移
動する。
（２）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引
する。
（ｇ）LLSが検査され、プローブがまだ液体内にある
ことが確認される。
（ｈ）LLSが使用不能にされる。
（ｉ）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
4.マトリックス上での反応混合物の吐出 （ａ）下記のことは、反応混合物の吸引（上述）と同
時に実行される。
（ｉ）カートリッジがカートリッジ分注ステーショ
ンに来るように補助カルーセルが移動する。
（ii）分注Ｒ軸がMEIAカートリッジ（マトリック
ス）表面の上方へ移動する。
（iii）分注Ｚ軸がマトリックス吐出位置へ下降す
る。
（iv）シリンジが反応混合物“X"μｌを速度“X"μ
l/秒で吐出する。
（ｖ）反応混合物がマトリックスによって吸収され
るまで、システムが“X"秒だけ遅延する。
5.マトリックスの緩衝剤の洗浄 （ａ）シリンジが緩衝剤“X"μｌを速度“X"μl/秒で
吐出する。
（ｂ）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
6.プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように、汚染がなくなるように洗浄される。
7.インキュベーションタイマが満了したときに次の活動
が開始する。
E. 第３の分注活動（共役体の添加） 1.検定ファイルの指定に応じてインキュベーションタイ
マが設定される。
2.共役体の吸引 （ａ）RVが分注位置に来るように処理カルーセルが移
動する。
（ｂ）シリンジが空気“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸
引する。
（ｃ）分注Ｒ軸がRV試薬１（共役体）ウェルの上方へ
移動する。
（ｄ）分注Ｚ軸がＺ上方位置へ下降する。
（ｅ）LLSが使用可能にされ、現在の所液体が検出さ
れていないことが確認される。
（ｆ）流体が検出され、あるいはＺ−Asp限界に達す
る（流体が検出されたと仮定される）まで、分注Ｚ軸が
一定速度で下降する。
（ｇ）システムが、流体が検出されたＺ高さ位置とＺ
高さ／体積テーブルとに基づいてウェル中の液体の体積
を算出し、分注記述に指定された体積と比較する。十分
な体積がウェルに存在する場合、吸引シーケンスが開始
される（十分な体積が存在しない場合、試験が中止さ
れ、試験要求が例外リストに移される）。
（ｈ）必要な共役体の総体積が吸引されるまで下記の
ことが同時に行われる。
（ｉ）分注Ｚ軸モータが速度“X"ステップ／秒で移
動する。
（ii）シリンジが“X"μｌを速度“X"μl/秒で吸引
する。
（ｉ）LLSが検査され、プローブがまだ液体内にある
ことが確認される。
（ｊ）LLSが使用不能にされる。
（ｋ）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ上昇する。
3.共役体の吐出（同時に実行される） （ａ）カートリッジがカートリッジ分注ステーション
に来るように補助カルーセルが移動する。
（ｂ）分注Ｒ軸がカートリッジ（マトリックス）表面
の上方へ移動する。
（ｃ）分注Ｚ軸がマトリックス吐出位置へ下降する。
（ｄ）シリンジが共役体“X"μｌを速度“X"μl/秒で
吐出する。
（ｅ）分注Ｚ軸がＺクリア位置へ移動する。
（ｆ）反応混合物がマトリックスによって吸収される
まで“X"秒だけ待つ。
4.プローブの後洗浄 プローブが再び、第６節（標本のキッティング）で説
明したように、汚染がなくなるように洗浄される。
F. RVの取り外し（この活動は、資源が活用されていな
いときに行われる）。
1.下記のことが同時に実行される。
（ａ）空位置が移送ステーションに来るように処理カ
ルーセルが回転する。
（ｂ）移送機構Ｏ軸が処理カルーセルへ移動する。
2.RVが移送機構Ｒ軸によってつかまれ、移送機構内へ引
き込まれる。
3.RVが廃棄物容器に整列するように移送機構Ｏ軸が回転
する。
4.RVが廃棄物容器に押し込まれる。
5.インキュベーションタイマを検査する。インキュベー
ションタイマが満了したときに、次の活動が開始する。
G. 前読取り活動周期（割振り周期378） MEIA光学システム361が、前記で詳しく説明したスケ
ジューラ256および光学制御システム248に応答して下記
の活動を実行する。
1.補助カルーセル64がキュベット68を読取りができるよ
うに位置決めする。
2.PMT374の利得を設定する。
3.ランプ364の強度をシマー状態からバーン状態に増大
させる。
H. マトリックスの洗浄 1.カートリッジがマトリックス洗浄ステーションに来る
ように補助カルーセルが回転する。
2.検定ファイルにカートリッジの洗浄用に指定されたす
べての緩衝剤が吐出されるまで、下記のステップが繰り
返される。
（ａ）加熱されたMEIA緩衝剤“X"μｌを50μｌサイク
ルで速度“X"μl/秒でマトリックス上に吐出する。
（ｂ）“n"秒だけ待つ。
I. MUPの吐出 1.カートリッジがMUPステーションに来るように補助カ
ルーセルが回転する。
2.加熱されたMUP50μｌを速度“X"μl/秒でマトリック
ス上に吐出する。
3.“n"秒だけ待つ。
J. 読取りシーケンス周期（割振り周期376） MEIA光学システム361が、前述のスケジューラ256およ
び光学制御システム248に応答して下記の活動を実行す
る。
1.検定ファイルに指定された所定数（通常は８）の二次
読取りがPMT374によって検知される。
2.最後の二次読取りを除く各二次読取り後に、光学シス
テム361がドエルタイムの間休止する。
3.OSP254が、検出器366での強度とランプ364での強度を
比較することによって、PMT374からのディジタル化アナ
ログ信号を正規化読取り値に変換する（「正規化読取り
値」）。
4.光学マイクロプロセッサによって生読取り値が正規化
読取り値（検出器衝突光強度／ランプ強度）に変換され
る。
5.システムによって正規化読取り値対時間から速度が算
出される。
6.定量的検定の場合、この速度が較正曲線に適合され、
濃度結果が求められる。
7.定性的検出の場合、標本速度がインデックスレートま
たはカットオフレートと比較されて、標本が正かそれと
も負か（反応性かそれとも非反応性か）が判定される。
K. カートリッジの取り外し（この活動は、資源が使用
されていないときに行われる） 1.カートリッジがエジェクタステーションに来るように
補助カルーセルが回転する。
2.エジェクタが循環してカートリッジを廃棄物容器に入
れる。
本発明の自動免疫学的検定分析システムが取り扱うこ
とができる検定で通常使用される概略反応シーケンスを
第26図、第27図、第28図に示す。第26図には、T4検定の
FPIAシーケンス1420が示されている。ステップ１で、チ
ロキシン結合タンパク質（TBP）1424に結合したT4がT4
置換剤1426と反応し、TBP1428および非結合T4（1430）
が生成される。ステップ２で、T4（1430）がT4抗体1432
に添加され反応生成物1434が生成される（T4抗体−T4複
合体）。ステップ３で、T4抗体−T4複合体1434がT4トレ
ーサ（蛍光）1346で処理され蛍光偏光測定可能な反応生
成物1438が生成される。
第27図には、１段サンドイッチMEIA判定（フェリチ
ン）用の概略反応シーケンス1440が示されている。ステ
ップ１および２で、アンチフェリチンアルカリフォスフ
ァターゼ共役体がフェリチン標本1444とアンチフェリチ
ン微粒子1446が混合されフェリチン抗体−抗原−抗体複
合体1448が生成される。ステップ３で、抗体−抗原−抗
体複合体1448が４−メチルウンベリフェリルリン酸塩
（MUP）1450と反応し、蛍光を発するメチルウンベルフ
ェロン（MU）が生成される。MU生成速度が測定される。
第28図には、HTSH検定に関する２段サンドイッチMEIA
用の概略反応シーケンス1456が示されている。アンチ−
hTSH特有の微粒子1458がHTSH標本1460に添加され反応生
成物HTSH抗体−抗原複合体1462が得られる。ステップ２
から４で、複合体1462がアンチhTSHアルカリフォスファ
ターゼ1464と組み合わされhTSH抗体−抗原−抗体複合体
1466が生成される。ステップ５で、複合体1466がMUP145
0に反応し、蛍光を発するMUが生成される。MU生成速度
が測定される。
本発明の実施例によれば、自動免疫学的検定分析シス
テムは、多数の検定を連続的に実施する、オペレータに
よるランダムアクセスが可能な装置、ソフトウェア、ハ
ードウェア、処理技術を提供する。スケジューリングさ
れた試験に応じて、メインカルーセルまたは処理カルー
セルでのキッティング動作および分注動作にカルーセル
分注器技術を使用すると、従来は得られなかったスケジ
ューリングの融通性がもたらされる。本発明のシステム
により、それぞれの装置および処理要件に分離する前に
共通のメインカルーセル、移送ステーション、第１のキ
ッティング分注プローブ、処理カルーセル、第２の分注
プローブを使用して、免疫沈降技術でも競合免疫学的検
定技術でも共通のキッティングおよび分注を行うことが
できる。キャビネット使い捨て材料および消耗品と、ス
ケジューリング、試験、キッティング、分注用の共通の
コンピュータネットワークも共用される。
システム上でのオペレータの最小限の入力および操作
によって複数の検定を実行することができ、直接論じて
はいないが前記の本発明の開示および請求の範囲にかん
がみて当業者には明らかな他の方法および検定にこのシ
ステムを使用できることが理解されよう。本発明の特定
の実施例を開示したが、下記の請求の範囲に記載した本
発明の仕様および範囲の教示から逸脱することなく、本
発明の装置および方法に様々な変更および適応化を加え
られることも理解されよう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス，ロバート・ビー アメリカ合衆国、イリノイ・60202、エ バンストン、メープル・アベニユー・ 1129 (72)発明者 ヘンドリツク，ケンドル・ビー アメリカ合衆国、テキサス・76092、サ ウスレーク、フオレスト・レーン・1335 (72)発明者 タイ，アパラオ アメリカ合衆国、イリノイ・60030、グ レースレーク、ラングレー・コート・ 846 (72)発明者 カニユースケ，ウイリアム・ジエイ・ ザ・サード アメリカ合衆国、テキサス・75208、ダ ラス、ウエスト・コロラド・1502 (72)発明者 ラゴクキー，ピーター・エー アメリカ合衆国、イリノイ・60068、パ ーク・リツジ、ノース・ハミルトン・ア ベニユー・225 (72)発明者 マーテイン，リチヤード・アール アメリカ合衆国、テキサス・75063、ア ービング、サドルホーン・8804・ナンバ ー・311 (72)発明者 マクドウエル，ダグラス・デイー アメリカ合衆国、イリノイ・60030、ワ イルドウツド、ウエスト・ワレン・ 17697 (72)発明者 メリアム，リチヤード・エー アメリカ合衆国、テキサス・75218、ダ ラス、レークドール・ドライブ・9925 (72)発明者 ムーア，ラリー・ダブリユ アメリカ合衆国、テキサス・75075、プ ラノ、ハンターズ・クリーク・2713 (72)発明者 オレクサツク，カール・エム アメリカ合衆国、テキサス・76118、フ オート・ワース、ミステイツク・トレイ ル・8716 (72)発明者 ペニントン，チヤールズ・デイー アメリカ合衆国、イリノイ・60061、レ ーク・チユーリツヒ、ハニー・レーク・ ロード・980 (72)発明者 レイムーア，ウイリアム・ジエイ アメリカ合衆国、イリノイ・60044、レ ーク・ブルツフ、ブライアー・レーン・ 352 (72)発明者 ランボー，ウイリアム・デイー アメリカ合衆国、テキサス・75006、キ ヤロルトン、セシル・コート・1517 (72)発明者 シユミツト，リンダ・エス アメリカ合衆国、イリノイ・60060、マ ンデレン、フオレスト・レーン・836 (72)発明者 シユライアー，ポール・アール アメリカ合衆国、テキサス・75007、キ ヤロルトン、プロクター・ドライブ・ 2203 (72)発明者 スミス，ビー・ジエーン アメリカ合衆国、イリノイ・60061、バ ーノン・ヒルズ、リンドン・レーン・26 (72)発明者 スプロンク，エイドリアン・エム アメリカ合衆国、イリノイ・60046、リ ンデンハースト、ウイツチウツド・2115 (72)発明者 ウオーカー，エドナ・エス アメリカ合衆国、イリノイ・60618、シ カゴ、ウエスト・ワーナー・3231 (72)発明者 ボート，ジエイムズ・エー アメリカ合衆国、テキサス・76039、ユ ーレス、ローズウツド・コート・908 (72)発明者 ビツクストロム，リチヤード・エル アメリカ合衆国、イリノイ・60102、ア ルゴンクイン、バーチ・ストリート・ 635 (72)発明者 ウオーカー，ドニー・レイ アメリカ合衆国、テキサス・75019、コ ペル、フオレストクレスト・308 (72)発明者 ワトキンス，ウイリアム・イー・ザ・サ ード アメリカ合衆国、テキサス・75104、セ ダー・ヒル、タングルウツド・ドライ ブ・1024 (72)発明者 ウインター，ゲーリー・イー アメリカ合衆国、イリノイ・60103、ハ ノーバー・パーク、ヒルクレスト・アベ ニユー・1407 (72)発明者 ウオールフオード，ロバート・エー アメリカ合衆国、テキサス・75062、ア ービング、ミルズ・レーン・626 (72)発明者 クリフト，ギルバート アメリカ合衆国、テキサス・75150、メ スキート、ライブ・オーク・4514 (72)発明者 クローナン，ケビン・エム アメリカ合衆国、イリノイ・60073、ラ ウンド・レーク、サウス・バレー・ビユ ー・14 (72)発明者 ミツチエル，ジエイムズ・イー アメリカ合衆国、イリノイ・60010、レ ーク・バリントン、リバー・ロード・ 184 (72)発明者 スタントン，アリン・ケー アメリカ合衆国、イリノイ・60010、バ リントン、リトル・ベンド・ロード・18 (72)発明者 ヨースト，デビツド・エー アメリカ合衆国、メリーランド・20837、 プールスビル、セルビー・アベニユー・ 19617 (72)発明者 ヒルズ，デビツド・ビー アメリカ合衆国、テキサス・75025、プ ラノ、スワンソン・ドライブ・3305 (56)参考文献 特開 平５−34357（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−49864（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−185964（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−130267（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−111005（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−80848（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 35/02 G01N 33/543 571

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動分析計で使用される試薬の蒸発および
    汚染を制御する方法であって、 試薬容器が蒸発防止のために閉鎖されるクロージャキャ
    ップ手段を有しており、閉鎖された試薬容器内に試薬を
    収容している試薬パックを開閉ステーションに位置決め
    することと、 開閉ステーションによって、蒸発防止のために閉鎖され
    ているクロージャキャップ手段を開放位置へ開放するこ
    とと、 試薬容器から試薬を吸引することと、 クロージャキャップ手段を閉鎖して、前記試薬容器に蒸
    発防止のための閉鎖シールを形成することとを含む方
    法。
  2. 【請求項２】前記クロージャキャップ手段が、それによ
    って前記試薬容器を繰り返し開閉する場合は、蒸発密封
    状態を形成する柔らかな閉鎖を行う請求の範囲第１項に
    記載の方法。
  3. 【請求項３】前記クロージャキャップ手段による前記試
    薬容器の閉鎖によって、操作および運送に対する蒸発密
    封状態が形成される請求の範囲第１項に記載の方法。
  4. 【請求項４】試薬パックが、少なくとも二つの試薬容器
    を含み、試薬容器が、単一のクロージャキャップ手段を
    共用し、個別のキャップが個別の容器を閉鎖するように
    位置決めされる請求の範囲第１項に記載の方法。
  5. 【請求項５】試薬パックに収容される試薬容器が、個別
    の試薬容器上に取り付けられた個別のクロージャキャッ
    プ手段を備える請求の範囲第１項に記載の方法。
  6. 【請求項６】試薬容器クロージャキャップ手段が、試薬
    容器開口部の首部の周りにリングシールを形成すること
    によって試薬容器の柔らかな蒸発密封状態と固い蒸発密
    封状態の両方をもたらすキャップおよびシールを提供す
    る請求の範囲第１項に記載の方法。
  7. 【請求項７】自動診断システムで使用される試薬の蒸発
    および汚染を制御するクロージャキャップ手段を有す
    る、試薬パック内に収容された試薬容器を開閉する装置
    であって、 回動可能なクロージャキャップ手段が取り付けられ、ク
    ロージャキャップ手段の回動点が試薬容器の縁部上の取
    り付け点である試薬容器と、 回動点および試薬パックを越えて延びる試薬パックカバ
    ー手段の部分に接触する試薬パック開放ピンを備える開
    閉ステーションと、 前記クロージャキャップ手段を開放位置に維持するクロ
    ージャキャップ手段内のバネ手段と、 開閉ステーションとの間で移動できるように試薬パック
    カルーセル内に取り付けられた少なくとも二つの試薬容
    器を含む試薬パック手段と、 前記クロージャキャップ手段を閉鎖位置に移動して蒸発
    密封閉鎖状態を形成する試薬パック閉鎖アクチュエータ
    手段とを備える装置。
  8. 【請求項８】クロージャキャップ手段が、その回動手段
    の一方の側にキャップ部を有し、前記試薬容器の前記縁
    部に取り付けられ、回動手段を越えて延び、 クロージャキャップ手段が、前記試薬容器の容器開口部
    に挿入できるようにクロージャキャップ手段から延びる
    キャップ部材と、試薬容器の周りを閉鎖する離隔された
    突起リング部材とで構成される請求の範囲第７項に記載
    の装置。
  9. 【請求項９】試薬パック閉鎖アクチュエータ手段が、前
    記クロージャキャップ手段が前記試薬容器を閉鎖するた
    めに前記開口部のほぼ上方に位置決めされたときに前記
    試薬容器を閉鎖するための係合可能な表面を含む請求の
    範囲第７項に記載の装置。
  10. 【請求項１０】試薬容器開放ピンが、試薬容器クロージ
    ャキャップ手段の回動手段を越えた位置でクロージャキ
    ャップ手段に接触できるように係合可能であり、開放ピ
    ンが突き出してクロージャキャップ手段を開放位置に移
    動する請求の範囲第７項に記載の装置。
  11. 【請求項１１】開閉ステーションが、ハウジングとハウ
    ジング上に取り付けられた駆動手段とを有し、ハウジン
    グが、クロージャキャップ手段を開放または閉鎖するた
    めに試薬容器を開閉ステーションへ移動する試薬パック
    カルーセルの上方の位置に開閉ステーションを固定する
    ための取り付け手段を有し、試薬容器閉鎖アクチュエー
    タ手段および試薬容器開放ピンが、クロージャキャップ
    手段を開放し、クロージャキャップ手段を開放位置にロ
    ックし、ロックされたクロージャキャップ手段を部分閉
    鎖位置へ移動させ、クロージャキャップ手段を強制的に
    閉鎖するために様々な位置でクロージャキャップ手段に
    接触するように係合可能であり、 試薬容器クロージャキャップ手段が、複数のキャップ手
    段を支持する単一のカバー手段からなり、試薬容器開放
    ピンおよび閉鎖アクチュエータ手段は、試薬容器クロー
    ジャキャップ手段を開閉するために始動されたときに同
    時に動作する請求の範囲第７項に記載の装置。
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